進(jìn)行刻蝕，其中，覆蓋有SiNx薄膜24的量子點(diǎn)浸潤層8的刻蝕速度小于裸露的量子點(diǎn)浸潤層8，待刻蝕完畢后即可獲得帶有規(guī)整圖形的量子點(diǎn)浸潤層8。
[0094]最終所得量子點(diǎn)浸潤層8中量子點(diǎn)的圖形尺寸為20_400nm，所述圖形凹陷深度為20-1000nm，所述圖形周期為50_1000nm。
[0095]以上對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種量子點(diǎn)五結(jié)太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (a)通過MOCVD外延正向生長InP兩結(jié)太陽能電池； (b)通過MOCVD外延反向生長GaAs三結(jié)太陽能電池； (c)通過半導(dǎo)體直接鍵合工藝實(shí)現(xiàn)所述InP兩結(jié)太陽能電池和所述GaAs三結(jié)太陽能電池的鍵合； (d)通過選擇性腐蝕工藝完成犧牲層的剝離，得到所述量子點(diǎn)五結(jié)太陽能電池。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的量子點(diǎn)五結(jié)太陽能電池的制備方法，其特征在于: 步驟(a)中所述InP兩結(jié)太陽能電池，依次在 InP襯底上外延正向生長厚度0.1-0.3ym的InP緩沖層、第五結(jié)InxGai_xAS電池、第四隧穿結(jié)、第四結(jié)InxGahAsyP^電池和厚度10-1OOOnm的InP鍵合接觸層。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的量子點(diǎn)五結(jié)太陽能電池的制備方法，其特征在于: 步驟(b)中所述的GaAs三結(jié)太陽能電池，依次在 GaAs襯底上外延反向生長厚度0.1-0.3 μπι的GaAs緩沖層、厚度0.1-0.3 μm的GaInP腐蝕阻擋層、厚度100-500nm的η型摻雜GaAs帽層、第一結(jié)AlxGahIna5P電池、第一隧穿結(jié)、第二結(jié)AlxGahAs電池、第二隧穿結(jié)、厚度30-200nm的第三結(jié)GaAs電池的窗口層、厚度50-200nm的第三結(jié)GaAs電池的發(fā)射層、厚度20_100nm的量子點(diǎn)浸潤層、量子點(diǎn)復(fù)合層、厚度2000-4000nm的第三結(jié)GaAs電池的基區(qū)層、第三隧穿結(jié)、厚度10-1OOOnm的GaAs鍵合接觸層。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的量子點(diǎn)五結(jié)太陽能電池的制備方法，其特征在于: 為所述犧牲層為所述GaAs襯底、所述GaAs緩沖層和所述GaInP腐蝕阻擋層，所述量子點(diǎn)浸潤層具有規(guī)整且均勻分布的圖形。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的量子點(diǎn)五結(jié)太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟(c)中包括以下步驟: 將所述InP鍵合接觸層與所述GaAs鍵合接觸層貼合后置于充滿氮?dú)獗Ｗo(hù)的鍵合型腔內(nèi)進(jìn)行鍵合，完成所述InP兩結(jié)太陽能電池和所述GaAs三結(jié)太陽能電池的鍵合。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的量子點(diǎn)五結(jié)太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟(d)中包括以下步驟: 利用腐蝕液腐蝕所述GaAs襯底、所述GaAs緩沖層和所述GaInP腐蝕阻擋層，完成所述犧牲層的剝離。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的量子點(diǎn)五結(jié)太陽能電池的制備方法，其特征在于: 步驟(a)中的所述第五結(jié)InxGahAs電池、所述第四隧穿結(jié)、所述第四結(jié)InxGahAsyPpy電池分別包括以下生長過程: 所述第五結(jié)InxGahAs電池:依次生長為厚度50_400nm的p型摻雜InP背場層、厚度2000-5000nm的p型摻雜InxGa^As基區(qū)、厚度50_400nm的η型摻雜InxGa^As發(fā)射區(qū)和厚度30-200nm的η型摻雜InP窗口層；所述第四隧穿結(jié):依次生長為厚度1-1OOnm的η型InP層和厚度1-1OOnm的ρ型InP層；所述第四結(jié)InxGahAsyP^電池:依次生長為厚度30-300nm的ρ型摻雜InP背場層、厚度2000-5000nm的ρ型摻雜InxGapxAsyP1I基區(qū)、厚度50-400nm的η型摻雜InxGahAsyP^發(fā)射區(qū)和厚度30_200nm的η型摻雜InP窗口層；其中，0.3 ^ X ^ 0.8,0.3 ^ y ^ 0.7ο8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的量子點(diǎn)五結(jié)太陽能電池的制備方法，其特征在于: 步驟(b)中所述第一結(jié)AlxGahIna5P電池、所述第一隧穿結(jié)、所述第二結(jié)AlxGahAs電池、所述第二隧穿結(jié)、所述量子點(diǎn)復(fù)合層和所述第三隧穿結(jié)包括以下生長過程: 所述第一結(jié)AlxGahIna5P電池:依次生長為厚度0.5-3 ym的ρ型摻雜AlxGahIna5P背場層、厚度500-2000nm的ρ型摻雜AlxGahIna5P基區(qū)、厚度50_200nm的η型摻雜AlxGa1^xIn0.5Ρ發(fā)射區(qū)和厚度30_200nm的η型摻雜AlxGahIna5P窗□層；所述第一隧穿結(jié):依次生長為厚度1-1OOnm的η型AlxGa1-Jna5P層和厚度1-1OOnm的ρ型的AlxGai_xAs層；所述第二結(jié)AlxGapxAs電池:依次生長為厚度30-200nm的ρ型摻雜AlxGahIna5P背場層、厚度1000-3000nm的ρ型摻雜AlxGa^xAs基區(qū)、厚度50_200nm的η型摻雜AlxGa^xAs發(fā)射區(qū)和厚度30-200nm的η型摻雜AlInP窗口層；所述第二隧穿結(jié):依次生長為厚度1-1OOnm的η型GaInP層和厚度1-1OOnm的ρ型AlxGai_xAs層；所述量子點(diǎn)復(fù)合層:依次生長為量子點(diǎn)層和用于補(bǔ)償量子點(diǎn)應(yīng)力的覆蓋層；所述第三隧穿結(jié):依次生長為厚度1-1OOnm的η型 InxGa1^As 層和厚度 1-1OOnm 的 ρ 型 AlyGahyAs 層。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的量子點(diǎn)五結(jié)太陽能電池的制備方法，其特征在于: 所述量子點(diǎn)浸潤層和所述量子點(diǎn)復(fù)合層中O < 0.1，所述第三隧穿結(jié)中O彡X彡0.1，0彡y彡0.5，所述第一結(jié)AlxGahIna5P電池、所述第一隧穿結(jié)、所述第二結(jié)AlxGa1^xAs電池、所述第二隧穿結(jié)、所述第三結(jié)GaAs電池的窗口層和所述第三結(jié)GaAs電池的背場層中0.2 < X < 0.5。10.一種對權(quán)利要求9所述量子點(diǎn)浸潤層進(jìn)行納米壓印圖形的方法，其特征在于，該納米壓印圖形方法在千級超凈間內(nèi)實(shí)施，具體包括以下步驟: 51:制膠:通過PMMA顆粒溶于苯甲醚制備壓印膠； 52:制膜:在所述量子點(diǎn)浸潤層上旋涂所述壓印膠，制備壓印膠薄膜； 53:壓印:將上述樣品至于壓印模具內(nèi)，通過所述壓印模具對所述壓印膠薄膜進(jìn)行圖形壓??； 54:脫模:壓印后開啟所述壓印模具完成脫模； 55:去殘膠:將所述壓印膠薄膜凹陷部分去掉，直至所述凹陷部分的所述量子點(diǎn)浸潤層裸露出來； 56:鍍膜:在S5中所述壓印膠薄膜上蒸鍍一層SiNx薄膜； 57:剝離:將S6中所述壓印膠薄膜以及與所述壓印膠薄膜上方直接接觸的所述SiN—膜一并剝離； 58:刻蝕:將所述S7中所得樣品進(jìn)行刻蝕，覆蓋有所述SiNx薄膜的量子點(diǎn)浸潤層的刻蝕速度小于裸露的量子點(diǎn)浸潤層的刻蝕速度，刻蝕后即可獲得帶有規(guī)整圖形的所述量子點(diǎn)浸潤層。
【專利摘要】本發(fā)明涉及太陽能電池領(lǐng)域，主要公開了一種量子點(diǎn)五結(jié)太陽能電池的制備方法。該電池采用MOCVD技術(shù)外延正向生長制備InP兩結(jié)太陽能電池以及外延反向生長制備GaAs三結(jié)太陽能電池，通過半導(dǎo)體直接鍵合工藝將InP兩結(jié)太陽能電池和GaAs三結(jié)太陽能電池鍵合為量子點(diǎn)五結(jié)太陽能電池，制備所得電池的結(jié)構(gòu)依次為GaAs帽層、第一結(jié)AlxGa1-xIn0.5P電池、第一隧穿結(jié)、第二結(jié)AlxGa1-xAs電池、第二隧穿結(jié)、第三結(jié)GaAs電池、第三隧穿結(jié)、鍵合接觸層、第四結(jié)InxGa1-xAsyP1-y電池、第四隧穿結(jié)、第五結(jié)InxGa1-xAs電池、InP緩沖層和InP襯底。本發(fā)明的有益效果是：該方法降低了電池制備過程中因外延生長操作失誤所造成原材料浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生概率；此外，該電池的制備方法中半導(dǎo)體直接鍵合工藝操作簡單易行，提高了電池生產(chǎn)的效率。
【IPC分類】H01L31/18, H01L31/0304, H01L31/0236
【公開號】CN104916715
【申請?zhí)枴緾N201510271452
【發(fā)明人】高鵬, 薛超, 張無迪, 劉如彬, 肖志斌, 孫強(qiáng)
【申請人】中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月25日