CN113380901A - 倒装光陷阱叠层结构的太阳能电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种倒装光陷阱叠层结构的太阳能电池及其制备方法,属于半导体技术领域。所述太阳能电池还包括减反射膜层,所述减反射膜层铺设在所述环形槽内除所述P型电极设置区域之外的所有区域、以及所述n‑AlGaInP层上除所述p‑GaAs欧姆接触层的设置区域之外的所有区域上,所述减反射膜层包括依次层叠的TiO2子层、Al2O3子层和MgF2子层。该太阳能电池可以形成光陷阱结构层,使得更多光子不能逃脱其表面而增加光子入射效率。则电池可以吸收更多的光,在提高电池的光电转化效率的同时,既省时又节省成本。
Description
技术领域
本公开涉及半导体技术领域,特别涉及一种倒装光陷阱叠层结构的太阳能电池及其制备方法。
背景技术
伴随着日益引发人们重视的能源危机,可再生能源的利用成为人们关注和研究的焦点。基于此发展起来的光伏技术,越来越多的应用到人们的日常生活中,并加入到与石油发电的竞争中。近几年随着MOCVD技术的发展,III-V族太阳能电池,如GaAs、GaInP及其多结太阳能电池已经取代传统的Si太阳能电池应用到各个领域,而且技术越来越成熟,成本越来越低,电池效率不断提升。虽然III-V族太阳能电池取得了巨大进步,但是其产生的电能相比于全世界能源的消耗依然是微不足道的。目前,电池效率的提高成为人们研究的焦点。
相关技术中通常使用氢氧化钾和异丙醇的混合物在太阳能电池的正面和背面形成金字塔结构,使得太阳能电池的表面和背面粗糙化,以减少太阳能电池对光线的反射,扩大太阳光光谱的吸收范围。但是,形成金字塔结构,通常需要进行多次紫外光刻或干法蚀刻,耗时且昂贵,成本较高。
发明内容
本公开实施例提供了一种倒装光陷阱叠层结构的太阳能电池及其制备方法,可以形成光陷阱结构层,使得更多光子不能逃脱其表面而增加光子入射效率,在提高电池的光电转化效率的同时,既省时又节省成本。所述技术方案如下:
一方面,提供了一种倒装光陷阱叠层结构的太阳能电池,所述太阳能电池包括基板、键合层、p-GaAs欧姆接触层、多结叠层电池层、n-AlGaInP层、n-GaAs欧姆接触层、N型电极和P型电极,所述键合层、所述p-GaAs欧姆接触层、所述多结叠层电池层、所述n-AlGaInP层和所述n-GaAs欧姆接触层依次层叠在所述基板上,所述n-AlGaInP层上设有延伸至所述p-GaAs欧姆接触层的环形槽,所述P型电极设置在所述环形槽内的所述p-GaAs欧姆接触层上,所述N型电极设置在所述n-GaAs欧姆接触层上,且所述N型电极在所述n-AlGaInP层上的正投影与所述n-GaAs欧姆接触层在所述n-AlGaInP层上的正投影重合,其特征在于,
所述太阳能电池还包括减反射膜层,所述减反射膜层铺设在所述环形槽内除所述P型电极设置区域之外的所有区域、以及所述n-AlGaInP层上除所述p-GaAs欧姆接触层的设置区域之外的所有区域上,所述减反射膜层包括依次层叠的TiO2子层、Al2O3子层和MgF2子层。
可选地,所述减反射膜层中每个子层的厚度均为10~100nm。
可选地,所述n-AlGaInP层的与所述减反射膜层接触的一面具有粗化结构,所述粗化结构包括多个间隔设置的金字塔状的凸起。
可选地,所述键合层包括层叠设置的第一键合层和第二键合层,所述第一键合层与所述基板接触,所述第二键合层与所述p-GaAs欧姆接触层接触;
所述第一键合层为MgF2/IZO/Au/Ti/Pt/Au复合结构,所述第二键合层为Ti/Pt/Au复合结构,且所述第一键合层中的Au层与所述第二键合层中的Au层接触。
可选地,所述第一键合层中的MgF2层的厚度为50~450nm,IZO层的厚度为50~450nm,Au层的厚度为50~450nm。
可选地,所述多结叠层电池层包括依次层叠的第一子电池层、第二子电池层、第三子电池层、第四子电池层和第五子电池层,各子电池层之间通过遂穿结连接;
所述第一子电池层为AlGaInP层,所述第二子电池层为AlGaAs层,所述第三子电池层为GaAs层,所述第四子电池层为GaInAsP层,所述第五子电池层为GaInAs层,所述遂穿结为GaAs/AlGaAs结构。
可选地,所述多结叠层电池层中每个子电池层的厚度均为0.5~3μm。
可选地,所述多结叠层电池层中任意相邻两个子电池层之间的隧穿结的厚度均为30~80nm。
另一方面,提供了一种倒装光陷阱叠层结构的太阳能电池的制备方法,所述制备方法包括:
提供一GaAs衬底;
在所述GaAs衬底上依次生长n-GaAs缓冲层、GaInP腐蚀截止层、n-GaAs欧姆接触层、n-AlGaInP层、多结叠层电池层和p-GaAs欧姆接触层;
提供一基板;
在所述基板和所述p-GaAs欧姆接触层之间形成键合层,将所述基板和所述p-GaAs欧姆接触层键合;
去除所述GaAs衬底、所述n-GaAs缓冲层和所述GaInP腐蚀截止层;
在所述n-AlGaInP层上开设延伸至所述p-GaAs欧姆接触层的环形槽,并在所述环形槽内的所述p-GaAs欧姆接触层上形成P型电极;
在所述n-GaAs欧姆接触层上形成N型电极;
去除所述n-GaAs欧姆接触层的位于所述N型电极正投影之外的区域;
在所述环形槽内除所述P型电极设置区域之外的所有区域、以及所述n-AlGaInP层上除所述p-GaAs欧姆接触层的设置区域之外的所有区域上,形成减反射膜层,所述减反射膜层包括依次层叠的TiO2子层、Al2O3子层和MgF2子层。
可选地,在去除所述n-GaAs欧姆接触层的位于所述N型电极正投影之外的区域之后,形成所述减反射膜层之前,所述制备方法还包括:
采用粗化液对所述n-AlGaInP层进行粗化,使所述n-AlGaInP层的远离所述多结叠层电池层的一面形成粗化结构,所述粗化结构包括多个间隔设置的金字塔状的凸起;所述粗化液为柠檬酸、双氧水和CH3COOH的混合溶液。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
通过在太阳能电池的环形槽内除P型电极设置区域之外的所有区域、以及n-AlGaInP层上除p-GaAs欧姆接触层的设置区域之外的所有区域上,形成减反射膜层,即在太阳能电池的正面包覆一层减反射膜层。且减反射膜层包括依次层叠的TiO2子层、Al2O3子层和MgF2子层。TiO2子层、Al2O3子层和MgF2子层的折射率逐渐减小,可以形成光陷阱结构层,使得更多光子不能逃脱其表面而增加光子入射效率。则电池可以吸收更多的光,提高电池的光电转化效率。层数少,制造工艺简单,成品率高,在提高电池的光电转化效率的同时,既省时又节省成本。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开实施例提供的一种倒装光陷阱叠层结构的太阳能电池的结构示意图;
图2是本公开实施例提供的一种倒装光陷阱叠层结构的太阳能电池的制备方法流程图;
图3是本公开实施例提供的另一种倒装光陷阱叠层结构的太阳能电池的制备方法流程图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
图1是本公开实施例提供的一种倒装光陷阱叠层结构的太阳能电池的结构示意图,如图1所示,该太阳能电池100包括基板101、键合层102、p-GaAs欧姆接触层103、多结叠层电池层104、n-AlGaInP层105、n-GaAs欧姆接触层106、N型电极107和P型电极108。
键合层102、p-GaAs欧姆接触层103、多结叠层电池层104、n-AlGaInP层105和n-GaAs欧姆接触层106依次层叠在基板101上。n-AlGaInP层105上设有延伸至p-GaAs欧姆接触层103的环形槽100a,P型电极108设置在环形槽100a内的p-GaAs欧姆接触层103上。N型电极107设置在n-GaAs欧姆接触层106上,且N型电极107在n-AlGaInP层105上的正投影与n-GaAs欧姆接触层106在n-AlGaInP层105上的正投影重合。
太阳能电池100还包括减反射膜层109,减反射膜层109铺设在环形槽100a内除P型电极108设置区域之外的所有区域、以及n-AlGaInP层105上除n-GaAs欧姆接触层106的设置区域之外的所有区域上。减反射膜层109包括依次层叠的TiO2子层109a、Al2O3子层109b和MgF2子层109c。
本公开实施例通过在太阳能电池的环形槽内除P型电极设置区域之外的所有区域、以及n-AlGaInP层上除p-GaAs欧姆接触层的设置区域之外的所有区域上,形成减反射膜层,即在太阳能电池的正面包覆一层减反射膜层。且减反射膜层包括依次层叠的TiO2子层、Al2O3子层和MgF2子层。TiO2子层、Al2O3子层和MgF2子层的折射率逐渐增大,可以形成光陷阱结构层,使得更多光子不能逃脱其表面而增加光子入射效率。则电池可以吸收更多的光,提高电池的光电转化效率。层数少,制造工艺简单,成品率高,在提高电池的光电转化效率的同时,既省时又节省成本。
且本公开实施例通过转移将电池结构反转过来形成倒装水平结构,N型电极位于电池上方,P型电极靠近电池下方,这样可以应用于不同需要领域,适用性广。
可选地,减反射膜层109中每个子层的厚度均为10~100nm。
在具体设置时,减反射膜层109中每个子层的厚度均满足光学减反射膜层理论厚度。例如,减反射膜层109中与n-AlGaInP层105接触的TiO2子层109a的厚度为50nm,其上的Al2O3子层109b的厚度为50nm,MgF2子层109c的厚度为50nm。
可选地,n-AlGaInP层105的与减反射膜层109接触的一面具有粗化结构105a。粗化结构105a包括多个间隔设置的金字塔状的凸起。由于n-AlGaInP层105的与减反射膜层109接触的一面为进光面,光线从进光面进入后,经过粗化结构,粗化结构中的多个凸起可以形成漫反射结构,减少对垂直入射的光线的反射,从而增加光线的透光率,进而有利于提高电池的光电转化效率。
示例性地,各个凸起的高度可以为0.3~2nm,各个凸起在n-AlGaInP层105上的正投影为正方形,正方形的长度可以为1~3nm,宽度可以为1~3nm。
可选地,键合层102包括层叠设置的第一键合层1021和第二键合层1022,第一键合层1021与基板101接触,第二键合层1022与p-GaAs欧姆接触层103接触。
第一键合层1021为MgF2/IZO/Au/Ti/Pt/Au复合结构,第二键合层1022为Ti/Pt/Au复合结构,且第一键合层1021中的Au层与第二键合层1022中的Au层接触。
其中,第一键合层中MgF2、IZO、Au三种材料形成全方向反射镜,这样可以将未被多结叠层电池层吸收的光子再反射回多结叠层电池层的内部,增加光子的吸收,以提升光电转换效率。Ti/Pt/Au结构中,Ti的粘合性较好,有利于将基板101与p-GaAs欧姆接触层103粘合。Pt可以起到阻挡层的作用,防止上层Au向下扩散。Au由于其优良的导电、键合能力以及强抗氧化性,被用作导电和保护层。
可选地,第一键合层1021和第二键合层1022中的Ti/Pt/Au各层的厚度均为100~10000nm。
可选地,第一键合层1021中的MgF2层的厚度为50~450nm,IZO(氧化铟锌)层的厚度为50~450nm,Au层的厚度为50~450nm。
若第一键合层1021中各层的厚度过厚,会导致成本增加,若第一键合层1021中各层的厚度过薄,则无法起到较好的反射效果。
可选地,多结叠层电池层104包括依次层叠的第一子电池层1041、第二子电池层1042、第三子电池层1043、第四子电池层1044和第五子电池层1045。各子电池层之间通过遂穿结104a连接。
第一子电池层1041为AlGaInP层,第二子电池层1042为AlGaAs层,第三子电池层1043为GaAs层,第四子电池层1044为GaInAsP层,第五子电池层1045为GaInAs层。遂穿结104a为GaAs/AlGaAs结构。
通过设置五结叠层电池结构,其中,光线从第五电池层1045进入,至第一子电池层1041。第一子电池层1041、第二子电池层1042、第三子电池层1043、第四子电池层1044和第五子电池层1045的禁带宽度分别为2.17eV、1.68eV、1.40eV、1.06eV和0.73eV,禁带宽度逐渐减小,具有较高的开路电压,提高了电池效率。
示例性地,第一子电池层1041为AlxGa(1-x)InP层,其中x为0.7~0.9,其中禁带宽度在2.08~2.2eV。
可选地,多结叠层电池层104中每个子电池层的厚度均为0.5~3μm。
若每个子电池层的厚度过厚,会导致成本增加。若每个子电池层的厚度过薄,则对光子的吸收效果不好,导致电池的效率降低。
可选地,多结叠层电池层104中任意相邻两个子电池层之间的隧穿结104a的厚度均为30~80nm。隧穿结104a的厚度过厚或过薄都会影响电池对光子的吸收效果。
可选地,基板为Cu基板。Cu导热性好,机械延展性能好,具有一定的柔软弯曲特性,采用Cu基板可以使得电池具有一定柔性,例如,可用于长航时无人机翼展贴附用。
可选地,N型电极107包括依次层叠的Au、AuGeNi、Au、Pt、Au层,可以与n-GaAs欧姆接触层106形成良好的欧姆接触。
示例性地,N型电极107中各层厚度均为0.1~1μm。
可选地,P型电极108包括依次层叠的Ti、Pd、Pt、Ag、Pt、Au层,可以与p-GaAs欧姆接触层103形成良好的欧姆接触,且导电性更好。
示例性地,P型电极108中各层厚度均为0.1~1μm。
示例性地,p-GaAs欧姆接触层103的厚度为30~80nm,n-AlGaInP层105的厚度为2~4um,n-GaAs欧姆接触层106的厚度为50~100nm。
本公开实施例还提供了一种倒装光陷阱叠层结构的太阳能电池的制备方法,用于制造如图1所示的太阳能电池。
图2是本公开实施例提供的一种倒装光陷阱叠层结构的太阳能电池的制备方法流程图,如图2所示,该制备方法包括:
步骤201、提供一GaAs衬底。
步骤202、在GaAs衬底上依次生长n-GaAs缓冲层、GaInP腐蚀截止层、n-GaAs欧姆接触层、n-AlGaInP层、多结叠层电池层和p-GaAs欧姆接触层。
步骤203、提供一基板。
步骤204、在基板和p-GaAs欧姆接触层之间形成键合层,将基板和p-GaAs欧姆接触层键合。
步骤205、去除GaAs衬底、n-GaAs缓冲层和GaInP腐蚀截止层。
步骤206、在n-AlGaInP层上开设延伸至p-GaAs欧姆接触层的环形槽,并在环形槽内的p-GaAs欧姆接触层上形成P型电极。
步骤207、在n-GaAs欧姆接触层上形成N型电极。
步骤208、去除n-GaAs欧姆接触层的位于N型电极正投影之外的区域。
步骤209、在环形槽内除P型电极设置区域之外的所有区域、以及n-AlGaInP层上除p-GaAs欧姆接触层的设置区域之外的所有区域上,形成减反射膜层。
其中,减反射膜层包括依次层叠的TiO2子层、Al2O3子层和MgF2子层。
本公开实施例通过在太阳能电池的环形槽内除P型电极设置区域之外的所有区域、以及n-AlGaInP层上除p-GaAs欧姆接触层的设置区域之外的所有区域上,形成减反射膜层,即在太阳能电池的正面包覆一层减反射膜层。且减反射膜层包括依次层叠的TiO2子层、Al2O3子层和MgF2子层。TiO2子层、Al2O3子层和MgF2子层的折射率逐渐减小,可以形成光陷阱结构层,使得更多光子不能逃脱其表面而增加光子入射效率。则电池可以吸收更多的光,提高电池的光电转化效率。层数少,制造工艺简单,成品率高,在提高电池的光电转化效率的同时,既省时又节省成本。
本公开实施例说明了倒装光陷阱叠层结构的太阳能电池在生长各层时的具体制备步骤,图3是本公开实施例提供的另一种倒装光陷阱叠层结构的太阳能电池的制备方法流程图,如图3所示,该制备方法包括:
步骤301、提供一GaAs衬底。
示例性地,衬底的厚度为350um。
步骤302、在GaAs衬底上依次生长n-GaAs缓冲层、GaInP腐蚀截止层、n-GaAs欧姆接触层、n-AlGaInP层、多结叠层电池层和p-GaAs欧姆接触层。
示例性地,n-GaAs缓冲层的厚度为10~50nm,GaInP腐蚀截止层的厚度为60~150nm,n-GaAs欧姆接触层的厚度为50~100nm,n-AlGaInP层的厚度为2~4um。p-GaAs欧姆接触层的厚度为30~80nm。
可选地,多结叠层电池层包括依次层叠的第一子电池层、第二子电池层、第三子电池层、第四子电池层和第五子电池层,各子电池层之间通过遂穿结连接。
第一子电池层为AlGaInP层,第二子电池层为AlGaAs层,第三子电池层为GaAs层,第四子电池层为GaInAsP层,第五子电池层为GaInAs层,遂穿结为GaAs/AlGaAs结构。
可选地,多结叠层电池层中每个子电池层的厚度均为0.5~3μm。
可选地,多结叠层电池层中任意相邻两个子电池层之间的隧穿结的厚度均为30~80nm。
步骤303、提供一基板。
示例性地,基板为Cu基板。Cu导热性好,机械延展性能好,具有一定的柔软弯曲特性,采用Cu基板可以使得电池具有一定柔性,可用于长航时无人机翼展贴附用。
步骤304、在基板和p-GaAs欧姆接触层之间形成键合层,将基板和p-GaAs欧姆接触层键合。
可选地,键合层包括层叠设置的第一键合层和第二键合层,第一键合层与基板接触,第二键合层与p-GaAs欧姆接触层接触;
第一键合层为MgF2/IZO/Au/Ti/Pt/Au复合结构,第二键合层为Ti/Pt/Au复合结构,且第一键合层中的Au层与第二键合层中的Au层接触。
可选地,第一键合层中的MgF2层的厚度为50~450nm,第一键合层中的IZO层的厚度为50~450nm。
示例性地,步骤304可以包括:
将完成生长完成的外延片的p-GaAs欧姆接触层所在面经过清洗,于表面依次沉积MgF2、IZO、Au、Ti、Pt、Au层作为第二键合层。使用磷酸:双氧水混合水溶液对Cu基板浸泡2min,磷酸、双氧水与水的比例为1:2:5,溶液温度范围为40~45℃,以去除表面的金属阳离子污染;在Cu基板上依次沉积Ti、Pt、Au层作为第一键合层,将第一键合层的Au和第二键合层的Au进行粘合,置于300~350℃,压力9000~12000Kg/cm2键合腔体内进行键合。
示例性地,MgF2和IZO以活化等离子体沉积(RPD)法沉积,这样可形成高低折射率组合层,将未被吸收的光子反射回电池内部,可提升光子的吸收效率;其中等离子体发生器(Plasma Gun)发出等离子体流经过磁场偏转打在沉积源上,发生升华沉积到待沉积晶片上,由于沉积源和晶片之间的偏压较小,最终大大降低了镀膜过程中的颗粒的能量密度,对晶片表面基本不产生损伤。
步骤305、去除GaAs衬底、n-GaAs缓冲层和GaInP腐蚀截止层。
示例性地,可以采用碱性溶液(例如氨水溶液)湿法去掉GaAs衬底、n-GaAs缓冲层,采用酸性溶液(例如H2SO4、H3PO4溶液)湿法去掉GaInP腐蚀截止层。
步骤306、在n-AlGaInP层上开设延伸至p-GaAs欧姆接触层的环形槽,并在环形槽内的p-GaAs欧姆接触层上形成P型电极。
示例性地,可以采用ICP干刻的方式在n-AlGaInP层上开设延伸至p-GaAs欧姆接触层的环形槽。经过清洗后在表面涂覆一层负性光刻胶并定义出p电极图形。然后沉积P型电极。
可选地,P型电极包括依次层叠的Ti、Pd、Pt、Ag、Pt、Au层,可以与p-GaAs欧姆接触层形成良好的欧姆接触,且导电性更好。
示例性地,P型电极中各层厚度均为0.1~1μm。
步骤307、在n-GaAs欧姆接触层上形成N型电极。
可选地,N型电极包括依次层叠的Au、AuGeNi、Au、Pt、Au层,可以与n-GaAs欧姆接触层形成良好的欧姆接触。
示例性地,N型电极中各层厚度均为0.1~1μm。
步骤307还可以包括:
在温度为300℃的环境下,对电池进行退火处理。以让N型电极和P型电极与n-GaAs层形成良好的欧姆接触。
步骤308、去除n-GaAs欧姆接触层的位于N型电极正投影之外的区域。
示例性地,可以采用ICP技术干刻掉电极金属层以外的n-GaAs,使用光刻技术将电极区域保护起来。
步骤309、采用粗化液对n-AlGaInP层进行粗化,使n-AlGaInP层的远离多结叠层电池层的一面形成粗化结构。
其中,粗化结构包括多个间隔设置的金字塔状的凸起。
示例性地,粗化液为柠檬酸、双氧水和CH3COOH的混合溶液。
可选地,混合溶液的体积比为5:2:5。
示例性地,粗化时的温度为40~45℃,时间为10~30S。
步骤310、在环形槽内除P型电极设置区域之外的所有区域、以及n-AlGaInP层上除p-GaAs欧姆接触层的设置区域之外的所有区域上,形成减反射膜层。
其中,减反射膜层包括依次层叠的TiO2子层、Al2O3子层和MgF2子层。
步骤311、减薄基板。
在本公开实施例中,可以使用化学机械抛光(CMP)技术对Cu基板进行减薄,将Cu基板减薄到50~200μm。通过激光切割成单元电池,完成电池器件的制作。
本公开实施例通过在太阳能电池的环形槽内除P型电极设置区域之外的所有区域、以及n-AlGaInP层上除p-GaAs欧姆接触层的设置区域之外的所有区域上,形成减反射膜层,即在太阳能电池的正面包覆一层减反射膜层。且减反射膜层包括依次层叠的TiO2子层、Al2O3子层和MgF2子层。TiO2子层、Al2O3子层和MgF2子层的折射率逐渐减小,可以形成光陷阱结构层,使得更多光子不能逃脱其表面而增加光子入射效率。则电池可以吸收更多的光,提高电池的光电转化效率。层数少,制造工艺简单,成品率高,在提高电池的光电转化效率的同时,既省时又节省成本。
以上所述仅为本公开的可选实施例,并不用以限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种倒装光陷阱叠层结构的太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池包括基板、键合层、p-GaAs欧姆接触层、多结叠层电池层、n-AlGaInP层、n-GaAs欧姆接触层、N型电极和P型电极,所述键合层、所述p-GaAs欧姆接触层、所述多结叠层电池层、所述n-AlGaInP层和所述n-GaAs欧姆接触层依次层叠在所述基板上,所述n-AlGaInP层上设有延伸至所述p-GaAs欧姆接触层的环形槽,所述P型电极设置在所述环形槽内的所述p-GaAs欧姆接触层上,所述N型电极设置在所述n-GaAs欧姆接触层上,且所述N型电极在所述n-AlGaInP层上的正投影与所述n-GaAs欧姆接触层在所述n-AlGaInP层上的正投影重合,其特征在于,
所述太阳能电池还包括减反射膜层,所述减反射膜层铺设在所述环形槽内除所述P型电极设置区域之外的所有区域、以及所述n-AlGaInP层上除所述n-GaAs欧姆接触层的设置区域之外的所有区域上,所述减反射膜层包括依次层叠的TiO2子层、Al2O3子层和MgF2子层。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述减反射膜层中每个子层的厚度均为10~100nm。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述n-AlGaInP层的与所述减反射膜层接触的一面具有粗化结构,所述粗化结构包括多个间隔设置的金字塔状的凸起。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述键合层包括层叠设置的第一键合层和第二键合层,所述第一键合层与所述基板接触,所述第二键合层与所述p-GaAs欧姆接触层接触;
所述第一键合层为MgF2/IZO/Au/Ti/Pt/Au复合结构,所述第二键合层为Ti/Pt/Au复合结构,且所述第一键合层中的Au层与所述第二键合层中的Au层接触。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一键合层中的MgF2层的厚度为50~450nm,IZO层的厚度为50~450nm,Au层的厚度为50~450nm。
6.根据权利要求1至5任一项所述的太阳能电池,其特征在于,所述多结叠层电池层包括依次层叠的第一子电池层、第二子电池层、第三子电池层、第四子电池层和第五子电池层,各子电池层之间通过遂穿结连接;
所述第一子电池层为AlGaInP层,所述第二子电池层为AlGaAs层,所述第三子电池层为GaAs层,所述第四子电池层为GaInAsP层,所述第五子电池层为GaInAs层,所述遂穿结为GaAs/AlGaAs结构。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池,其特征在于,所述多结叠层电池层中每个子电池层的厚度均为0.5~3μm。
8.根据权利要求6所述的太阳能电池,其特征在于,所述多结叠层电池层中任意相邻两个子电池层之间的隧穿结的厚度均为30~80nm。
9.一种倒装光陷阱叠层结构的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
提供一GaAs衬底;
在所述GaAs衬底上依次生长n-GaAs缓冲层、GaInP腐蚀截止层、n-GaAs欧姆接触层、n-AlGaInP层、多结叠层电池层和p-GaAs欧姆接触层;
提供一基板;
在所述基板和所述p-GaAs欧姆接触层之间形成键合层,将所述基板和所述p-GaAs欧姆接触层键合;
去除所述GaAs衬底、所述n-GaAs缓冲层和所述GaInP腐蚀截止层;
在所述n-AlGaInP层上开设延伸至所述p-GaAs欧姆接触层的环形槽,并在所述环形槽内的所述p-GaAs欧姆接触层上形成P型电极;
在所述n-GaAs欧姆接触层上形成N型电极;
去除所述n-GaAs欧姆接触层的位于所述N型电极正投影之外的区域;
在所述环形槽内除所述P型电极设置区域之外的所有区域、以及所述n-AlGaInP层上除所述p-GaAs欧姆接触层的设置区域之外的所有区域上,形成减反射膜层,所述减反射膜层包括依次层叠的TiO2子层、Al2O3子层和MgF2子层。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,在去除所述n-GaAs欧姆接触层的位于所述N型电极正投影之外的区域之后,形成所述减反射膜层之前,所述制备方法还包括:
采用粗化液对所述n-AlGaInP层进行粗化,使所述n-AlGaInP层的远离所述多结叠层电池层的一面形成粗化结构,所述粗化结构包括多个间隔设置的金字塔状的凸起;所述粗化液为柠檬酸、双氧水和CH3COOH的混合溶液。
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