1_χΙηα5P背場(chǎng)層為ρ型摻雜厚度為30-200nm，摻雜濃度為I X 117-1 X 119CnT3;所述Al ,GahIna5P基區(qū)為ρ型摻雜厚度為500-2000nm,摻雜濃度為I X 116-1 X 118CnT3;所述Al ,Ga1^xIn0.5P發(fā)射區(qū)為η型摻雜厚度為50-200nm，摻雜濃度為I X 117-1 X 119CnT3;所述Al xGai_xIna5P窗口層為η型摻雜厚度為30-200nm，摻雜濃度為 I X 117-1 X 119CnT3。
[0069](7)外延生長(zhǎng)第一隧穿結(jié)3:基于第一結(jié)AlxGahIna5P電池2依次外延生長(zhǎng)η型的AlxGa1-Jna5P層和ρ型的AlxGai_xAs層，其中0.2彡x彡0.5，生長(zhǎng)溫度均為500-800°C，摻雜濃度均為I X 118-1 X 120Cm-3,厚度均為10-100nm。
[0070](8)外延生長(zhǎng)第二結(jié)AlxGahAs電池4:基于第一隧穿結(jié)3依次外延生長(zhǎng)AlxGa1-Jna5P背場(chǎng)層、AlxGai_xAs基區(qū)、AlxGai_xAs發(fā)射區(qū)和AlInP窗口層，其中0.2彡X彡0.5，生長(zhǎng)溫度為500-800 °C ;所述AlxGahIna 5P背場(chǎng)層為ρ型摻雜，厚度為30-200nm，摻雜濃度為I X 117-1 X 11W3;所述Al ,Ga1^xAs基區(qū)為ρ型摻雜厚度為1000-3000nm，摻雜濃度為I X 116-1 X 118CnT3;所述Al ,Ga1^xAs發(fā)射區(qū)為η型摻雜厚度為50-200nm，摻雜濃度為I X 117-1 X 119CnT3;所述AlInP窗口層為η型摻雜，厚度為30-200nm，摻雜濃度為 I X 117-1 X 119CnT3。
[0071](9)外延生長(zhǎng)第二隧穿結(jié)5:基于第二結(jié)AlxGapxAs電池4依次外延生長(zhǎng)η型的GaInP層和ρ型的AlxGapxAs層，其中0.2彡x彡0.5，生長(zhǎng)溫度為500-800 °C，摻雜濃度為I X 118-1 X 120Cm-3,厚度為 1-1OOnm0
[0072](10)外延生長(zhǎng)第三結(jié)GaAs電池的窗口層6為η型摻雜的AlxGapxAs窗口層，其中0.2彡X彡0.5，生長(zhǎng)溫度為500-8000C，厚度為30_200nm，摻雜濃度為I X 117-1 X 11W30
[0073](11)外延生長(zhǎng)第三結(jié)GaAs電池的發(fā)射層7為η型摻雜的GaAs發(fā)射區(qū)，生長(zhǎng)溫度為 500-800°C，厚度為 50-200nm，摻雜濃度為 I X 117-1 X 119CnT3。
[0074](12)外延生長(zhǎng)量子點(diǎn)浸潤(rùn)層8為GaAs層或InxGapxAs層，O彡x彡0.1，生長(zhǎng)溫度為 500-800°C，厚度為 20-100nm。
[0075](13)納米壓印圖形轉(zhuǎn)移試驗(yàn)在千級(jí)超凈間內(nèi)進(jìn)行，具體操作步驟見(jiàn)圖5。首先，將PMMA顆粒溶于苯甲醚中，PMMA顆粒與苯甲醚的質(zhì)量百分比為10%，分別配置Mw = 35K和Mw = 350K的PMMA膠；將PMMA膠懸涂于襯片上外延生長(zhǎng)完畢的量子點(diǎn)浸潤(rùn)層8，在180°C真空烘箱中烘焙1.5h，使PMMA膠徹底固化。利用掃描探針顯微鏡測(cè)得烘后膠膜厚度均為1.5 μπι。壓印實(shí)驗(yàn)中所采用的壓力范圍為40-50Bar ;壓印溫度范圍為180_230°C ;壓印時(shí)間范圍為200-500S，脫模溫度范圍為80-90°C。量子點(diǎn)的圖形尺寸為20_400nm，深度為20-1000nm,圖形周期為 50_1000nm。
[0076](14)外延生長(zhǎng)量子點(diǎn)復(fù)合層9:依次外延生長(zhǎng)量子點(diǎn)和覆蓋層，所述量子點(diǎn)為InAs或InxGapxAs量子點(diǎn)，其中O <x<0.1，生長(zhǎng)溫度為500-800 °C，粒徑大小為20-400nm ;所述覆蓋層包括GaAs層或GaNAs量子點(diǎn)應(yīng)力補(bǔ)償覆蓋層；量子點(diǎn)的層數(shù)為n，其中I彡η彡300。
[0077]為了使量子點(diǎn)生長(zhǎng)更加良好，所以在外延生長(zhǎng)量子點(diǎn)生長(zhǎng)之前，先外延生長(zhǎng)緩沖層。所述緩沖層的生長(zhǎng)厚度為5-100nm，V/III比為20-50，溫度為500-600°C ;之后外延生長(zhǎng)量子點(diǎn)，所述量子點(diǎn)沉積厚度為0.8-3ML，V/III比為50-200，其襯底溫度為300_550°C ；然后外延生長(zhǎng)覆蓋層，所述覆蓋層的生長(zhǎng)厚度為5-100nm，襯底溫度為500-600°C ;重復(fù)所述量子點(diǎn)及所述蓋層的生長(zhǎng)工藝步驟η次，其中I < η < 300 ;最后，繼續(xù)外延i_GaAs及p-GaAs，并降低V/III比以促進(jìn)GaAs薄膜的橫向生長(zhǎng)及愈合。
[0078]需要說(shuō)明的是，以上所述V/III比是指化學(xué)元素周期表中第V主族中N元素或As元素與第III主族中Ga元素或In元素的含量比。
[0079](15)外延生長(zhǎng)第三結(jié)GaAs電池的基區(qū)層10為ρ型摻雜的GaAs發(fā)射區(qū)，生長(zhǎng)溫度為 500-800°C，厚度為 2000-4000nm，摻雜濃度為 I X 116-1 X 118CnT3。
[0080](16)外延生長(zhǎng)第三結(jié)GaAs電池的背場(chǎng)層(圖2中未標(biāo)出)為P型摻雜的AlxGapxAs背場(chǎng)區(qū)，其中0.2彡X彡0.5，生長(zhǎng)溫度為500-800 °C，厚度為30_200nm，摻雜濃度為Ix117-1x11W3O
[0081](17)外延生長(zhǎng)第三隧穿結(jié)11:依次生長(zhǎng)為η型的InxGai_xAS層和ρ型的AlyGapyAs層，其中O彡X彡0.1，0<y<0.5，生長(zhǎng)溫度均為500-800 °C，厚度均為lO-lOOnm，摻雜濃度均為 I X 118-1 X 12Wο
[0082](18)外延生長(zhǎng)GaAs鍵合接觸層12，生長(zhǎng)溫度為500_800°C，厚度為100-1000nm，摻雜濃度為 I X 118-1 X 12ciCnT3。
[0083]如圖4所示，通過(guò)半導(dǎo)體直接鍵合工藝所得太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)。外延反向匹配生長(zhǎng)的半導(dǎo)體納米量子點(diǎn)GaAs三結(jié)太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)與外延正向匹配生長(zhǎng)的InP兩結(jié)太陽(yáng)電池的半導(dǎo)體直接鍵合工藝將兩種襯底生長(zhǎng)的電池連接起來(lái)。本實(shí)施例中半導(dǎo)體直接鍵合工藝采用的工藝條件為鍵合壓力為l_5kN，鍵合腔內(nèi)的氣體為氮?dú)?，鍵合溫度為380°C，溫度變化梯度:以5-15°C /min的速度升溫，以2_8°C /min的速度降溫，鍵合時(shí)間為1.5h。
[0084]如圖5所示，鍵合太陽(yáng)能電池在剝離GaAs襯底21、GaAs緩沖層20和GaInP腐蝕阻擋層19后所形成的量子點(diǎn)五結(jié)太陽(yáng)能電池。選擇腐蝕剝離工藝，使用H2SO4 = H2O2腐蝕液腐蝕GaAs襯底21、GaAs緩沖層20，HCl: H2O = 1:1腐蝕液腐蝕GaInP腐蝕阻擋層19。
[0085]如圖6所示，為了精確地控制量子點(diǎn)浸潤(rùn)層8的形狀與尺寸，使所述量子點(diǎn)形成的能級(jí)盡量一致，而采用納米印壓圖形的方法使量子點(diǎn)浸潤(rùn)層8形成規(guī)整的圖形。其具體操作步驟為:
[0086]S1、制備壓印膠:將PMMA顆粒溶于苯甲醚中，分別配置Mw = 35K和Mw = 350K的PMMA膠，所述PMMA膠即為所述壓印膠。
[0087]S2、制備壓印膠薄膜22:將所述壓印膠懸涂于量子點(diǎn)浸潤(rùn)層8上，在180°C真空烘箱中烘焙1.5h，使所述壓印膠徹底固化形成壓印膠薄膜22 ;通過(guò)掃描探針顯微鏡測(cè)得壓印膠薄膜22的厚度為1.5 μπι。
[0088]S3、圖形壓印:將上述樣品至于壓印模具23內(nèi)，通過(guò)壓印模具23對(duì)壓印膠薄膜22進(jìn)行圖形壓印，其中，壓力范圍為40-50Bar，壓印溫度為180-230 °C。
[0089]S4、脫模:待壓印時(shí)間至200-500S后開(kāi)啟所述壓印模具23，完成脫模，脫模溫度為80-90。。。
[0090]S5、去殘膠:將壓印膠薄膜22凹陷部分去掉，直至所述凹陷部分的量子點(diǎn)浸潤(rùn)層8裸露出來(lái)。
[0091]S6、鍍膜:在去殘膠后的壓印膠薄膜22上蒸鍍一層SiNx薄膜24。
[0092]S7、剝離:將S6中所得樣品的壓印膠薄膜22以及與壓印膠薄膜22上方直接接觸的SiNx薄膜24 —起剝離掉。
[0093]S8、刻蝕:將所述S7中所得樣品