将膜接合到基板上的方法技术

将膜（103）接合到基板上（115）的方法包括：在水性液体（113）与水不溶性液体（114）之间的界面上漂浮膜（103）的步骤（A）；将基板（115）浸到水性液体（113）中的步骤（B）；将基板（115）堆叠到水性液体（113）中的膜（103）的所述一个表面上的步骤（C）；将堆叠的基板（115）和膜（103）浸到水不溶性液体（114）中并保持基板（115）堆叠在膜（103）上以将膜（103）附着至基板（115）的步骤（D）；和将堆叠的基板（115）和膜（103）从水溶性液体（114）拉起并保持基板（115）堆叠在膜（103）上以将膜（103）接合到基板（115）上的步骤（E）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。具体地，本专利技术涉及将太阳能电池膜接合到基板上的方法。
技术介绍
专利文献I、专利文献2、和非专利文献I公开了用于制造太阳能电池的外延剥离法。外延剥离法包括从GaAs牺牲基板剥离形成在GaAs牺牲基板上的厚度为数微米的III-V半导体太阳能电池膜的步骤和将πι-v半导体太阳能电池膜接合到另一基板上的步骤。更具体地，在外延剥离法中，在GaAs牺牲基板上形成牺牲层，例如AlAs层、 Gaa3Ala7As层、或AlAsa98Patl2层。在牺牲层上形成由，例如GaAs膜、GaInP膜或InGaAs膜制成的III-V半导体太阳能电池膜。随后，通过使用例如蜡的粘合树脂，将GaAs太阳能电池接合在接合用基板上。接下来，将接合的基板浸在氢氟酸或盐酸中。通过氢氟酸或盐酸的牺牲层的蚀刻速率远大于太阳能电池膜的蚀刻速率。因此，仅牺牲层被蚀刻，并且太阳能电池膜从GaAs牺牲基板剥离。任选地，将剥离的太阳能电池膜接合到另一基板上。可以在外延剥离法中再使用GaAs牺牲基板。因此，减少待消耗的GaAs牺牲基板的量，并且可以以低成本制造太阳能电池。可以将通过外延剥离法制造的太阳能电池膜接合到塑料基板上，从而获得轻质太阳能电池。由于装载到人造卫星上的部件需较轻，对于人造卫星可以优选接合到塑料基板上的太阳能电池。外延剥离法需要在短时间内将具有大面积的太阳能电池膜剥离的技术，因为将具有大面积的太阳能电池膜一次接合到牺牲基板上比将各个具有小面积的太阳能电池膜多次接合到基板上的情况更为有效。蚀刻牺牲层的时间变得越短，制造太阳能电池所需的时间就变得越短。非专利文献2和非专利文献3公开了在短时间内将具有大面积的GaAs太阳能电池膜从GaAs基板剥离的方法。图11 (a)示出在非专利文献2中公开的方法。通过使用例如蜡的粘合剂，将包括牺牲层702和太阳能电池膜703的牺牲基板701附着至用于接合的片材704 (下文中称作“接合用片材”)上。将加重物707附着至接合用片材704的边缘，并且使牺牲层702经受氢氟酸溶液705，以蚀刻牺牲层702。加重物707的重力708向下拉曳接合用片材704。从基板701剥离的太阳能电池膜703向下弯曲，由此牺牲层702更多地经受氢氟酸溶液705。结果，太阳能电池膜703从基板701剥离。从牺牲基板701上剥离太阳能电池膜703所需的时间比不使用加重物707的情况中所需的时间更短。因而，具有大面积的太阳能电池膜703可以在短时间内从基板701剥离。图11 (b)示出在非专利文献3中公开的方法。代替通过加重物707拉曳接合用片材704，在图11 (b)中通过圆筒806滚转接合用片材804。具体地，通过使用例如蜡的粘合剂，将包括牺牲层802和太阳能电池膜803的基板801附着至接合用片材804上。接下来，将接合用片材804的边缘809固定至圆筒806。使牺牲层802经受氢氟酸溶液805，并且蚀刻牺牲层802以从基板801剥离太阳能电池膜803。当圆筒806顺时针旋转时，基板801移动至左边，以从基板801剥离太阳能电池膜803。引用清单专利文献{专利文献1}美国专利第4，774，194号{专利文献2}美国专利授权前专利公开第2009/0038678号{专利文献3}日本特开2006-286823号 {专利文献4}日本实开平05-022557号{专利文献5}国际公开第2005/045908号非专利文献{非专利文献 1}M. Konagai 等，Journal Crystal Growth45 (1978) 277-280{非专利文献 2} J. J. Schermer 等，Applied Physics Letters76 (2000) 2131-2133{非专利文献 3} J. J. Schermer 等，Physica Status Solidi202 (2005) 501-508
技术实现思路
技术问题外延剥离法需要通过使用例如蜡的粘合剂将太阳能电池膜固定至接合用片材。在固定后不需要蜡的情况中，需要去除蜡。待在外延剥离法中剥离的太阳能电池膜具有仅几微米的厚度。当去除蜡时，可能化学且机械地损坏太阳能电池膜的表面。用加重物或圆筒从基板剥离太阳能电池膜的方法需要精确组合和设定加重物的位置和重量或圆筒的旋转速度。不适当的设定会导致太阳能电池膜被切割或被破坏。本专利技术的目的之ー是提供不使用例如蜡的粘合剂将膜接合到接合用基板上而无任何机械或化学损坏的方法。问题的解决方案本专利技术是，该方法包括以下步骤(A)至(E)在水性液体与水不溶性液体之间的界面上漂浮膜的步骤(A)，其中膜的ー个表面亲水，与所述ー个表面相対的膜的另ー个表面包括斥水膜，并且使膜飘浮，以使所述ー个表面与水性液体接触并且所述另ー个表面与水不溶性液体接触；将基板浸到水性液体中的步骤(B)；将基板堆叠到水性液体中的膜的ー个表面上的步骤(C)；将堆叠的基板和膜浸到水不溶性液体并保持基板堆叠在膜上以将膜附着至基板的步骤(D);和将堆叠的基板和膜从水不溶性液体中拉起并保持基板堆叠在膜上以将膜接合到基板上的步骤(E)。专利技术的有益效果由于本专利技术的方法不需要粘合剂，本专利技术的方法不对膜引起任何损坏。由于膜漂浮在两种液体的界面上，所以具有大面积的膜可以接合在接合用基板上而无任何损坏。附图说明图I (a) (e)是示出根据实施方式I的的示意图。图2 (a)和2 (b)是示出根据实施方式I的用于的容器的示意图。 图3 (a) I (d)是示出根据实施方式I的的示意图。图4 (a) I (d)是示出根据实施方式I的的示意图。图5是示出根据实施方式I的形成有膜的基板的示意图、图6 Ca)和6 (b)是示出根据实施方式I的抽吸夹具的示意图。图7 (a)至7 (C)是示出根据实施方式I的抽吸夹具的示意图。图8是示出根据实施方式2的形成有太阳能电池膜的基板的示意图。图9 (a)至9 (C)是示出根据实施方式2的将上部电极制造到接合的膜上的方法的示意图。图10 (a)至10 (f)是示出将上部电极形成到膜上的方法和太阳能电池膜的评价方法的示意图。图11 (a)和11 (b)是示出根据现有技术的外延剥离法的示意图。具体实施例方式(实施方式I)图I至图4示出根据实施方式I的。膜的例子是太阳能电池膜，其由附图标记103表示。图5示出包括膜的基板。图6和图7示出真空抽吸夹具。參考这些附图描述本实施方式。(预备步骤)如图5所示，制备牺牲基板101。在牺牲基板101的表面上堆叠牺牲层102和太阳能电池膜103。牺牲基板101的材料的例子是GaAs。牺牲层102的材料的例子是AlxGai_xAs(x不小于O. 6且不大于I)。在牺牲层102中可以含有少量的Si、P、和Zn。太阳能电池膜103可以由III族元素和V族元素的化合物半导体制成。例如，可以使用 GaAs、GaInP、或 InGaAs。为在牺牲基板101上形成牺牲层102和太阳能电池膜103，可以使用金属-有机化学气相沉积法(下文中称作“M0CVD法”)或分子束外延法(下文中称作“MBE法”)。太阳能电池膜包括P-型半导体膜和η-型半导体膜。将P-型半导体膜接合至η-型半导体膜，从而在这些膜之间形成ρ-η结。为在宽范围吸收太阳光谱，优选形成多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.20 JP 2010-0967851.一种将膜接合到基板上的方法，所述方法包括以下步骤(A)至(E) 步骤(A):在水性液体与水不溶性液体之间的界面上漂浮所述膜，其中 所述膜的ー个表面亲水， 与所述ー个表面相対的所述膜的另ー个表面包括斥水膜，并且使所述膜飘浮，以使所述ー个表面与所述水性液体接触并且所述另ー个表面与所述水不溶性液体接触； 步骤(B):将所述基板浸到所述水性液体中； 步骤(C):将所述基板堆叠到所述水性液体中的所述膜的所述ー个表面上； 步骤(D):将堆叠的基板和膜浸到所述水不溶性液体中并保持所述基板堆叠在所述膜上以将所述膜附着至所述基板上；和 步骤(E):将堆叠的基板和膜从所述水不溶性液体中拉起并保持所述基板堆叠在所述膜上以将所述膜接合到所述基板上。2.根据权利要求I所述的方法，还包括以下步骤Sa和Sb 步骤Sa:在步骤(A)之前，制备容器，其中 所述容器包括第一部分、第二部分和隔板， 所述隔板...

【专利技术属性】
技术研发人员：中川彻，伊藤彰宏，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：