[發(fā)明專利]Ge/Si襯底的GaInP/GaAs/Ge三結(jié)太陽(yáng)能電池及其制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201611247544.3 | 申請(qǐng)日： | 2016-12-30 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108269879A | 公開（公告）日： | 2018-07-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 尹曉雪 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 西安科銳盛創(chuàng)新科技有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01L31/18 | 分類號(hào)： | H01L31/18;H01L21/02;H01L31/0687 |
| 代理公司： | 暫無(wú)信息 | 代理人： | 暫無(wú)信息 |
| 地址： | 710065 陜西省西安市高新區(qū)高新路86號(hào)*** | 國(guó)省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 襯底 制備 三結(jié)太陽(yáng)能電池 外延層 晶化 激光 光電轉(zhuǎn)化效率 襯底表面 磁控濺射 橫向結(jié)晶 接觸電極 生長(zhǎng) 兩步法 刻蝕 位錯(cuò) 薄膜 | ||
1.一種Ge/Si襯底的GaInP/GaAs/Ge三結(jié)太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：
(a)選取Si襯底，在所述Si襯底上生長(zhǎng)Ge外延層形成Ge/Si襯底；
(b)在所述Ge/Si襯底表面形成SiO2氧化層；
(c)用激光再晶化工藝使所述Ge外延層晶化并刻蝕所述SiO2氧化層；
(d)在所述Ge外延層上制備GaInP/GaAs/Ge三結(jié)太陽(yáng)能電池層；
(e)在所述GaInP/GaAs/Ge三結(jié)太陽(yáng)能電池層上制備GaAs接觸層和反射膜；
(f)制備接觸電極以完成Ge/Si襯底的GaInP/GaAs/Ge三結(jié)太陽(yáng)能電池的制備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述Si襯底為2μm的單晶Si；所述Ge外延層通過(guò)磁控濺射法在所述Si襯底上用兩步法工藝生長(zhǎng)而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述Ge外延層厚度為500nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述SiO2氧化層的厚度為150nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述GaInP/GaAs/Ge三結(jié)太陽(yáng)能電池層包括：Ge基區(qū)、Ge發(fā)射區(qū)、GaAs窗口層、第一GaAs隧道結(jié)、GaAs中電池背場(chǎng)、GaAs基區(qū)、GaAs發(fā)射區(qū)、Ga0.51In0.49P窗口層、第二GaAs隧道結(jié)、Ga0.51In0.49P頂電池背場(chǎng)、Ga0.51In0.49P基區(qū)、Ga0.51In0.49P發(fā)射區(qū)以及Al0.53In0.47P窗口層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(c)中，所述激光再晶化工藝為：激光功率為6.1kW/m，激光移動(dòng)速度為400mm/min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(d)包括：
(d1)在所述Ge/Si襯底上形成Ge底電池層；
(d2)在所述Ge底電池上形成第一隧道結(jié)；
(d3)在所述第一隧道結(jié)上形成GaAs中電池層；
(d4)在所述GaAs中電池上形成第二隧道結(jié)；
(d5)在所述第二隧道結(jié)上形成Ge0.51In0.49P頂電池層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(e)包括：
(e1)采用MBE工藝，在所述Al0.53In0.47P窗口層表面形成所述GaAs接觸層；GaAs接觸層厚度為0.5um；
(e2)在250℃下，采用PECVD工藝，在所述Al0.53In0.47P窗口層形成所述反射膜。所述反射膜厚度為100nm。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述反射膜的材料為Si3N4。
10.一種Ge/Si襯底的GaInP/GaAs/Ge三結(jié)太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述GaInP/GaAs/Ge三結(jié)太陽(yáng)能電池由權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的方法制備形成。
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H01L 半導(dǎo)體器件；其他類目中不包括的電固體器件
H01L31-00 對(duì)紅外輻射、光、較短波長(zhǎng)的電磁輻射，或微粒輻射敏感的，并且專門適用于把這樣的輻射能轉(zhuǎn)換為電能的，或者專門適用于通過(guò)這樣的輻射進(jìn)行電能控制的半導(dǎo)體器件；專門適用于制造或處理這些半導(dǎo)體器件或其部件的方法或
H01L31-02 .零部件
H01L31-0248 .以其半導(dǎo)體本體為特征的
H01L31-04 .用作轉(zhuǎn)換器件的
H01L31-08 .其中的輻射控制通過(guò)該器件的電流的，例如光敏電阻器
H01L31-12 .與如在一個(gè)共用襯底內(nèi)或其上形成的，一個(gè)或多個(gè)電光源，如場(chǎng)致發(fā)光光源在結(jié)構(gòu)上相連的，并與其電光源在電氣上或光學(xué)上相耦合的
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