專利名稱：一種具有減反射膜的五結(jié)太陽能電池的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體光電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有減反射膜的五結(jié)太陽能電池的制造方法。
背景技術(shù)：
太陽能電池是把光能轉(zhuǎn)換為電能的光電子器件，對(duì)太陽能電池來說，單結(jié)的太陽能電池只能覆蓋及利用某一波長(zhǎng)范圍的陽光，為了充分利用太陽光不同波段的光子能量，提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，一般將多種不同帶隙的半導(dǎo)體材料搭配，組成多結(jié)太陽能電池。目前，在晶格匹配的GalnP/GaAs/Ge三結(jié)太陽能電池中，在無聚光條件下光電轉(zhuǎn)換效率最大能達(dá)到32%。但在太陽能電池進(jìn)行光轉(zhuǎn)換的過程中，反射的損失降低了太陽能電池單位面積入射的光子數(shù)，導(dǎo)致太陽能電池電流密度降低，從而影響電池的能量轉(zhuǎn)換效率。為提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率，應(yīng)減少電池表面光的反射損失，增加光的透射。因此業(yè)內(nèi)一般都采用在太陽能電池表面形成減反射膜，以達(dá)到減少表面光的反射損失，從而提高太陽能電池的效率。對(duì)于用于減少光損失的減反射膜，一般可選用單層或多層的形式。單層減反射膜是利用光在減反射膜的兩側(cè)處反射光存在位相差的干涉原理而達(dá)到減反射效果；對(duì)于多層減反射膜，其利用多層減反射膜中的每一層的減反射作用進(jìn)行疊加，最終將多層減反射膜等效為單層減反射I旲，從而進(jìn)一步提聞對(duì)光反射的抑制效果，達(dá)到提聞太陽能電池效率的目的。但是目前使用的多層減反射膜依然不能令人滿意，這是因?yàn)槎鄬訙p反射膜由于采用多層結(jié)構(gòu)，多層減反射膜之間的折射率難以良好匹配，因此，多層減反射膜的應(yīng)用仍有待提聞
發(fā)明內(nèi)容
:為解決上述問題，本發(fā)明旨在提出一種具有減反射膜的五結(jié)太陽能電池的制造方法，采用該方法制得的五結(jié)太陽能電池，可以達(dá)到良好的折射率匹配，提高太陽能電池的效率。本發(fā)明提出的具有減反射膜的五結(jié)太陽能電池的制造方法包括如下步驟:步驟一:利用MOCVD工藝依次生長(zhǎng)G e電池(2)和G a I n A s電池(3);步驟二:采用真空鍍膜機(jī)，在G a I n A s電池(3)上蒸鍍第一減反射層(4)；步驟三:利用MOCVD工藝在第一減反射層(4)上依次生長(zhǎng)G a I η P電池(5)和應(yīng)變補(bǔ)償G aAsP/GalnAs超晶格電池(6)；步驟四:利用MOCVD工藝在應(yīng)變補(bǔ)償G aAsP/GalnAs超晶格電池(6)上生長(zhǎng)第二減反射層(7);步驟五:采用真空鍍膜機(jī)，在第二減反射層(7)上蒸鍍第三減反射層(8)；
步驟六:利用MOCVD工藝在第三減反射層(8)上生長(zhǎng)G a I η P電池(9);步驟七:利用MOCVD工藝在G a I η P電池(9)上依次生長(zhǎng)第四減反射層(10)和第五減反射層(12)；步驟八:采用真空鍍膜機(jī)，在第五減反射層(12)上蒸鍍第六減反射層(13)；步驟九:在第六減反射層(13)的表面上，使用光刻膠覆蓋住將要形成頂電極(11)的區(qū)域之外的區(qū)域之后，采用氫氟酸溶液刻蝕第五減反射層(12)和第六減反射層(13)，直至露出第四減反射層(10)為止；步驟十:采用濺射工藝在第四減反射層(10)的將要形成頂電極(11)的區(qū)域表面上濺射金屬銀，從而形成所述頂電極(11);在& e電池(2)的整個(gè)下表面濺射金屬銀，以形成底電極(I)。其中，第一減反射層(4)為MgF2，其折射率為1.36 1.40，厚度為40_6011111;第二減反射層(7)為AlGaInN薄膜，其折射率為3.2 3.4，厚度為30_40nm ;第三減反射層(8)為ZnS薄膜，其折射率為2.1-2.3，厚度為50_70nm ;第四減反射層(10)為AlGaInN薄膜，其折射率為3.2 3.4，厚度為30-40nm ;第五減反射層(12)為Si3N4薄膜，其折射率為:
2.1-2.4，其厚度為50-60nm ;第六減反射層(13)為Ta2O5薄膜，其折射率為2.0 2.15，其厚度為80-100nm。其中，蒸鍍第一減反射層(4)的方法為:在真空鍍膜機(jī)中，蒸鍍溫度為110 130°C，真空度大于10_5torr，生長(zhǎng)速率為0.4 0.5nm/s ；其中，蒸鍍第三減反射層(8)的方法為:在真空鍍膜機(jī)中，蒸鍍溫度為100 140°C，真空度大于10_5torr，生長(zhǎng)速率為0.2 0.4nm/s ；其中，蒸鍍第六減反射層(13)的方法為:在真空鍍膜機(jī)中，蒸鍍溫度為100 140°C，真空度大于10_5torr，生長(zhǎng)速率為0.2 0.3nm/s ；其中，MOCVD生長(zhǎng)第二減反射層(7)和第四反射層(10)的方法為:在MOCVD淀積腔中，淀積溫度為640 680°C，生長(zhǎng)速率為0.4 0.6nm/s ；其中，MOCVD生長(zhǎng)第五減反射層(12)的方法為:在MOCVD淀積腔中，淀積溫度為660 680 0C，生長(zhǎng)速率為0.5 0.7nm/s ；


:圖1為本發(fā)明提出的具有減反射膜的五結(jié)太陽能電池。
具體實(shí)施方式
:下面通過具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明提出的具有減反射膜的五結(jié)太陽能電池進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1參見圖1，本發(fā)明提出的具有減反射膜的五結(jié)太陽能電池的制造方法包括如下步驟:步驟一:利用MOCVD工藝依次生長(zhǎng)G e電池(2)和G a I n A s電池(3);步驟二:采用真空鍍膜機(jī)，在G a I n A s電池(3)上蒸鍍第一減反射層(4)；步驟三:利用MOCVD工藝在第一減反射層(4)上依次生長(zhǎng)G a I η P電池(5)和應(yīng)變補(bǔ)償G aAsP/GalnAs超晶格電池(6)；步驟四:利用MOCVD工藝在應(yīng)變補(bǔ)償G aAsP/GalnAs超晶格電池(6)上生長(zhǎng)第二減反射層(7);步驟五:采用真空鍍膜機(jī)，在第二減反射層(7)上蒸鍍第三減反射層(8)；步驟六:利用MOCVD工藝在第三減反射層(8)上生長(zhǎng)G a I η P電池(9);步驟七:利用MOCVD工藝在G a I η P電池(9)上依次生長(zhǎng)第四減反射層(10)和第五減反射層(12)；步驟八:采用真空鍍膜機(jī)，在第五減反射層(12)上蒸鍍第六減反射層(13)；步驟九:在第六減反射層(13)的表面上，使用光刻膠覆蓋住將要形成頂電極(11)的區(qū)域之外的區(qū)域之后，采用氫氟酸溶液刻蝕第五減反射層(12)和第六減反射層(13)，直至露出第四減反射層(10)為止；步驟十:采用濺射工藝在第四減反射層(10)的將要形成頂電極(11)的區(qū)域表面上濺射金屬銀，從而形成所述頂電極(11);在& e電池(2)的整個(gè)下表面濺射金屬銀，以形成底電極(I)。其中，第一減反射層(4)為MgF2，其折射率為1.36 1.40，厚度為40-6011111;第二減反射層(7)為AlGaInN薄膜，其折射率為3.2 3.4，厚度為30_40nm ;第三減反射層(8)為ZnS薄膜，其折射率為2.1-2.3，厚度為50_70nm ;第四減反射層(10)為AlGaInN薄膜，其折射率為3.2 3.4，厚度為30-40nm ;第五減反射層(12)為Si3N4薄膜，其折射率為:2.1-2.4，其厚度為50-60nm ;第六減反射層(13)為Ta2O5薄膜，其折射率為2.0 2.15，其厚度為80-100nm。其中，蒸鍍第一減反射層(4)的方法為:在真空鍍膜機(jī)中，蒸鍍溫度為110 130°C，真空度大于10_5torr，生長(zhǎng)速率為0.4 0.5nm/s ；其中，蒸鍍第三減反射層(8)的方法為:在真空鍍膜機(jī)中，蒸鍍溫度為100 140°C，真空度大于10_5torr，生長(zhǎng)速率為0.2 0.4nm/s ；其中，蒸鍍第六減反射層(13)的方法為:在真空鍍膜機(jī)中，蒸鍍溫度為100 140°C，真空度大于10_5torr，生長(zhǎng)速率為0.2 0.3nm/s ；其中，MOCVD生長(zhǎng)第二減反射層(7)和第四反射層(10)的方法為:在MOCVD淀積腔中，淀積溫度為640 680°C，生長(zhǎng)速率為0.4 0.6nm/s ；其中，MOCVD生長(zhǎng)第五減反射層(12)的方法為:在MOCVD淀積腔中，淀積溫度為660 680 0C，生長(zhǎng)速率為0.5 0.7nm/s ；實(shí)施例2下面介紹本發(fā)明提出的具有減反射膜的五結(jié)太陽能電池制造方法的優(yōu)選實(shí)施例，該方法包括如下步驟:步驟一:利用MOCVD工藝依次生長(zhǎng)G e電池(2)和G a I n A s電池(3);步驟二:采用真空鍍膜機(jī)，在G a I n A s電池(3)上蒸鍍第一減反射層(4)；步驟三:利用MOCVD工藝在第一減反射層(4)上依次生長(zhǎng)G a I η P電池(5)和應(yīng)變補(bǔ)償G aAsP/GalnAs超晶格電池(6)；步驟四:利用MOCVD工藝在應(yīng)變補(bǔ)償G aAsP/GalnAs超晶格電池(6)上生長(zhǎng)第二減反射層(7);
步驟五:采用真空鍍膜機(jī)，在第二減反射層(7)上蒸鍍第三減反射層(8)；步驟六:利用MOCVD工藝在第三減反射層(8)上生長(zhǎng)G a I η P電池(9);步驟七:利用MOCVD工藝在G a I η P電池(9)上依次生長(zhǎng)第四減反射層(10)和第五減反射層(12)；步驟八:采用真空鍍膜機(jī)，在第五減反射層(12)上蒸鍍第六減反射層(13)；步驟九:在第六減反射層(13)的表面上，使用光刻膠覆蓋住將要形成頂電極(11)的區(qū)域之外的區(qū)域之后，采用氫氟酸溶液刻蝕第五減反射層(12)和第六減反射層(13)，直至露出第四減反射層(10)為止；步驟十:采用濺射工藝在第四減反射層(10)的將要形成頂電極(11)的區(qū)域表面上濺射金屬銀，從而形成所述頂電極(11);在& e電池(2)的整個(gè)下表面濺射金屬銀，以形成底電極(I)。優(yōu)選地，第一減反射層(4)為MgF2，其折射率為1.38，厚度為50nm ;第二減反射層
(7)為AlGaInN薄膜，其折射率為3.3，厚度為36nm ;第三減反射層(8)為ZnS薄膜，其折射率為2.15，厚度為60nm ;第四減反射層(10)為AlGaInN薄膜，其折射率為3.3，厚度為36nm ；第五減反射層(12)為Si3N4薄膜，其折射率為:2.3，其厚度為55nm ;第六減反射層(13)為Ta2O5薄膜，其折射率為2.1，其厚度為90nm。其中，蒸鍍第一減反射層(4)的方法為:在真空鍍膜機(jī)中，蒸鍍溫度為110 130°C，真空度大于10_5torr，生長(zhǎng)速率為0.4 0.5nm/s ；其中，蒸鍍第三減反射層(8)的方法為:在真空鍍膜機(jī)中，蒸鍍溫度為100 140°C，真空度大于10_5torr，生長(zhǎng)速率為0.2 0.4nm/s ；其中，蒸鍍第六減反射層(13)的方法為:在真空鍍膜機(jī)中，蒸鍍溫度為100 140°C，真空度大于10_5torr，生長(zhǎng)速率為0.2 0.3nm/s ；其中，MOCVD生長(zhǎng)第二減反射層(7)和第四反射層(10)的方法為:在MOCVD淀積腔中，淀積溫度為640 680°C，生長(zhǎng)速率為0.40.6nm/s ；其中，MOCVD生長(zhǎng)第五減反射層(12)的方法為:在MOCVD淀積腔中，淀積溫度為660 680 0C，生長(zhǎng)速率為0.5 0.7nm/s ；本發(fā)明所提出的有減反射膜的五結(jié)太陽能電池在應(yīng)用波段范圍吸收小，折射率相匹配，具有良好的光學(xué)性能。以上實(shí)施方式已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，但上述實(shí)施方式并非為了限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種具有減反射膜的五結(jié)太陽能電池的制造方法，包括如下步驟: 步驟一:利用MOCVD工藝依次生長(zhǎng)G e電池(2)和G a I n A s電池(3); 步驟二:采用真空鍍膜機(jī)，在G a I n A s電池(3)上蒸鍍第一減反射層(4); 步驟三:利用MOCVD工藝在第一減反射層(4)上依次生長(zhǎng)G a I η P電池(5)和應(yīng)變補(bǔ)償G aAsP/GalnAs超晶格電池(6)； 步驟四:利用MOCVD工藝在應(yīng)變補(bǔ)償G a A s P / G a InAs超晶格電池(6)上生長(zhǎng)第二減反射層(7); 步驟五:采用真空鍍膜機(jī)，在第二減反射層(7)上蒸鍍第三減反射層(8)； 步驟六:利用MOCVD工藝在第三減反射層(8)上生長(zhǎng)G a I η P電池(9); 步驟七:利用MOCVD工藝在G a I η P電池(9)上依次生長(zhǎng)第四減反射層(10)和第五減反射層(12); 步驟八:采用真空鍍膜機(jī)，在第五減反射層(12)上蒸鍍第六減反射層(13); 步驟九:在第六減反射層(13)的表面上，使用光刻膠覆蓋住將要形成頂電極(11)的區(qū)域之外的區(qū)域之后，采用氫氟酸溶液刻蝕第五減反射層(12)和第六減反射層(13)，直至露出第四減反射層(10)為止； 步驟十:采用濺射工藝在第四減反射層(10)的將要形成頂電極(11)的區(qū)域表面上濺射金屬銀，從而形成所述頂電極(11);在G e電池(2)的整個(gè)下表面濺射金屬銀，以形成底電極(I)。
2.如權(quán)利要求1所述的具有減反射膜的五結(jié)太陽能電池的制造方法，其特征在于: 其中，第一減反射層(4)為MgF2，其折射率為1.36 1.40，厚度為40_60nm ;第二減反射層(7)為AlGaInN薄膜，其折射率為3.2 3.4，厚度為30_40nm ;第三減反射層(8)為ZnS薄膜，其折射率為2.1-2.3，厚度為50-70nm ;第四減反射層(10)為AlGaInN薄膜，其折射率為3.2 3.4，厚度為30-40nm ;第五減反射層(12)為Si3N4薄膜，其折射率為:2.1-2.4，其厚度為50-60nm ;第六減反射層(13)為Ta2O5薄膜，其折射率為2.0 2.15，其厚度為80_100nm。
3.如權(quán)利要求1或2所述的具有減反射膜的五結(jié)太陽能電池的制造方法，其特征在于: 優(yōu)選地，第一減反射層(4)為MgF2，其折射率為1.38，厚度為50nm;第二減反射層(7)為AlGaInN薄膜，其折射率為3.3，厚度為36nm ;第三減反射層(8)為ZnS薄膜，其折射率為2.15，厚度為60nm ;第四減反射層(10)為AlGaInN薄膜，其折射率為3.3，厚度為36nm ;第五減反射層(12)為Si3N4薄膜，其折射率為:2.3，其厚度為55nm ;第六減反射層(13)為Ta2O5薄膜，其折射率為2.1，其厚度為90nm。
4.如權(quán)利要求1-3任意之一所述的具有減反射膜的五結(jié)太陽能電池的制造方法，其特征在于: 其中，蒸鍍第一減反射層(4)的方法為:在真空鍍膜機(jī)中，蒸鍍溫度為110 130°C，真空度大于lCT5torr,生長(zhǎng)速率為0.4 0.5nm/s ； 其中，蒸鍍第三減反射層(8)的方法為:在真空鍍膜機(jī)中，蒸鍍溫度為100 140°C，真空度大于lCT5torr,生長(zhǎng)速率為0.2 0.4nm/s ； 其中，蒸鍍第六減反射層(13)的方法為:在真空鍍膜機(jī)中，蒸鍍溫度為100 140°C，真空度大于10_5torr，生長(zhǎng)速率為0.2 0.3nm/s ；其中，MOCVD生長(zhǎng)第二減反射層(7)和第四反射層(10)的方法為:在MOCVD淀積腔中，淀積溫度為640 680°C，生長(zhǎng)速率為0.4 0.6nm/s ； 其中，MOCVD生長(zhǎng)第五減反射層(12)的方法為:在MOCVD淀積腔中，淀積溫度為660 680℃，生長(zhǎng)速率為0.5 0.7nm/s。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有減反射膜的五結(jié)太陽能電池的制造方法，依次形成Ｇｅ電池(2)、ＧａＩｎＡｓ電池(3)、第一減反射層(4)、ＧａＩｎＰ電池(5)、應(yīng)變補(bǔ)償ＧａＡｓＰ／ＧａＩｎＡｓ超晶格電池(6)、第二減反射層(7)、第三減反射層(8)、ＧａＩｎＰ電池(9)、第四減反射層(10)、第五減反射層(12)、第六減反射層(13)；在第六減反射層(13)的表面上形成頂電極(11)；在Ｇｅ電池(2)的整個(gè)下表面形成底電極(1)。
文檔編號(hào)H01L31/0216GK103165750SQ20131006512
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月28日
發(fā)明者梅欣, 張俊 申請(qǐng)人:溧陽市生產(chǎn)力促進(jìn)中心