為0.1_，所述第二副柵線15之間的間距為 2mm。
[0063]所述器件層2與所述背電極層I之間設(shè)置有第一減反膜層4，所述第一減反膜層設(shè)置在所述第二柵線結(jié)構(gòu)的柵線之間，即不遮擋所述部分邊緣主柵線11;所述第一減反膜層4為MgF2/ZnS雙減反膜層，其中，MgF2層的厚度為120nm，ZnS層的厚度為45nm。
[0064]所述器件層2與所述柵電極層3之間設(shè)置有第二減反膜層5，所述第二減反膜層設(shè)置在所述第一柵線結(jié)構(gòu)的柵線之間，即不遮擋所述邊緣主柵線；所述第二減反膜層5為MgF2/ZnS雙減反膜層，其中，MgF2層的厚度為llOnm，ZnS層的厚度為40nm。
[0065]所述器件層2的厚度為2.8 μm，沿遠離所述背電極層I的方向依次包括P型窗口層21、p+背場層22、P型基區(qū)層23、η+發(fā)射層24和η型窗口層25。
[0066]本實施例還提供一種制備所述GaAs雙面薄膜太陽能電池單元的方法，包括如下步驟:
[0067]S1、如圖2所示，自下而上依次在GaAs襯底層6上外延生長緩沖層7、犧牲層8、GaAs η型歐姆接觸層27、器件層2、GaAs P型歐姆接觸層26，采用電子束蒸發(fā)的方法在所述器件層2的表面制備背電極層1，用丙酮、乙醇和去離子水清洗所形成的半成品，并用氮氣吹掃；本實施例中，所述背電極層I優(yōu)選為Ti/Au層，所述犧牲層8優(yōu)選為AlxGapxAs ；
[0068]S2、如圖3所示，采用光刻掩膜和濕法腐蝕的方法刻蝕所述背電極層1，去除一部分背電極層I和下方的P型歐姆接觸層26，形成邊緣主柵線13、內(nèi)部主柵線14和第二副柵線15，本實施例中濕法腐蝕的刻蝕溶液依次為KI+I2溶液，稀HF溶液，H 2S04+H202+H20溶液和 NH3.Η20+Η202+Η3Ρ04+Η20 溶液；
[0069]S3、對所述邊緣主柵線13表面制備進行掩膜處理，所述掩膜處理的掩膜層選自但不限于光刻膠、膠帶、蠟等耐酸堿腐蝕的材料，本實施例中，優(yōu)選為光刻膠，其厚度為40 μ m，在經(jīng)掩膜處理后的背電極層I采用電子束蒸發(fā)的方法沉積第一減反膜層4，然后除去所述掩膜；
[0070]S4、如圖4所示，按照設(shè)計的圖形對所述第一減反膜層4遠離所述GaAs襯底層6的表面進行掩膜處理，并采用刻蝕工藝對所述第一減反膜層4、背電極層I和器件層2進行圖案化處理，所述掩膜處理的掩膜層選自但不限于光刻膠、膠帶、蠟等耐酸堿腐蝕的材料，本實施例中，優(yōu)選為光刻膠，其厚度為60 μπι ;本實施例中，所述掩膜層為正六邊形，刻蝕工藝為濕法刻蝕，刻蝕溶液依次為ΚΙ+Ι2溶液，稀HF溶液，H 2S04+H202+H20溶液，NH3.Η20+Η202+Η3Ρ04+Η20 溶液；
[0071]S5、如圖5所示，將所述圖形掩膜層去掉，清洗，然后通過連接層10在所述第一減反膜層4遠離所述GaAs襯底層6的表面粘結(jié)一支撐層9，本實施例中，所述連接層優(yōu)選為光刻膠；所述支撐層9選自但不限于硅片、聚四氟板、玻璃和PET膜中的一種，本實施例優(yōu)選為娃片;
[0072]S6、如圖6所示，將由步驟S5得到的樣品放入質(zhì)量濃度為50 %的HF溶液中，腐蝕5小時，除去所述犧牲層8 ;本步驟中，剝離得到的GaAs襯底清洗后可以循環(huán)使用。
[0073]S7、如圖7所示，在所述器件層2遠離所述支撐層9的表面通過電子束蒸發(fā)的方法形成柵電極層3，采用光刻掩膜和濕法腐蝕的方法刻蝕所述柵電極層3，去除一部分所述柵電極層3和其下方的η型歐姆接觸層27，形成部分邊緣主柵線11和第一副柵線12，所述柵電極層3優(yōu)選為Au/Ge/Ni/Au層，所述濕法腐蝕的刻蝕溶液依次為KI+I2溶液，稀HF溶液，H2S04+H202+H20 溶液，NH3.Η20+Η202+Η3Ρ04+Η20 溶液；
[0074]S8、如圖8所示，對所述部分邊緣主柵線11表面進行掩膜處理，所述掩膜處理的掩膜層選自但不限于光刻膠、膠帶、蠟等耐酸堿腐蝕的材料，本實施例中，優(yōu)選為光刻膠，其厚度為40 μπι，在經(jīng)掩膜處理后的柵電極層3采用磁控濺射的方法制作第二減反膜層5，然后除去所述掩膜；
[0075]S9、如圖9所示，將步驟S8中得到的樣品用有機溶劑將所述光刻膠溶解，即將薄膜太陽能電池單元與所述硅片分離，得到圖形化的GaAs雙面薄膜太陽能電池單元。
[0076]使用時需將所述GaAs雙面薄膜太陽能電池用柔性材料進行封裝。
[0077]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型創(chuàng)造的保護范圍之中。
【主權(quán)項】
1.一種GaAs雙面薄膜太陽能電池單元，其包括背電極層(1)、器件層(2)和柵電極層(3)，所述柵電極層(3)具有第一柵線結(jié)構(gòu)； 其特征在于， 所述背電極層(I)具有第二柵線結(jié)構(gòu)； 所述器件層(2)與所述背電極層(I)之間設(shè)置有第一減反膜層(4)，所述第一減反膜層設(shè)置在所述第二柵線結(jié)構(gòu)的柵線之間； 所述器件層(2)與所述柵電極層(3)之間設(shè)置有第二減反膜層(5)，所述第二減反膜層設(shè)置在所述第一柵線結(jié)構(gòu)的柵線之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池單元，其特征在于，所述第一柵線結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在電池單元的一個或相對多個邊緣的部分邊緣主柵線(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能電池單元，其特征在于，所述第一柵線結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置在所述柵電極層(3)表面的第一副柵線(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池單元，其特征在于，所述第二柵線結(jié)構(gòu)包括環(huán)繞所述電池單元邊緣設(shè)置的邊緣主柵線(13)以及設(shè)置在所述邊緣主柵線(13)內(nèi)部的第二副柵線(15)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能電池單元，其特征在于，所述第二柵線結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置在所述邊緣主柵線(13)內(nèi)部且沿所述太陽能電池單元對角線交叉設(shè)置的內(nèi)部主柵線(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的太陽能電池單元，其特征在于，所述第一副柵線(12)—端連接所述部分邊緣主柵線(11)設(shè)置并延伸至與所述部分邊緣主柵線(11)對應(yīng)的另一邊；所述第二副柵線(15)平行于所述邊緣主柵線(13)設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能電池單元，其特征在于，所述邊緣主柵線(13)的寬度為1-4_;所述內(nèi)部主柵線(14)的寬度為0.5-4_;所述第二副柵線(15)的寬度為0.1-0.5mm，所述第二副柵線(15)之間的間距為l_3mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能電池單元，其特征在于，所述部分邊緣主柵線(11)的寬度為1-4_ ;所述第一副柵線(12)的寬度為0.1-0.5_，所述第一副柵線(12)間的間距為 1-3mmο
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽能電池單元，其特征在于，所述第一減反膜層(4)為MgF2/ZnS雙減反膜層，其中，MgF2層的厚度為90_130nm，ZnS層的厚度為35_50nm ;所述第二減反膜層(5)為MgF2/ZnS雙減反膜層，其中，MgF2層的厚度為100_120nm，ZnS層的厚度為30_50nm。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽能電池單元，其特征在于，所述器件層(2)的厚度為2.8-4.0 μ m，沿遠離所述背電極層(I)的方向依次包括P型窗口層(21)、p+背場層(22)、p型基區(qū)層(23)、η+發(fā)射層(24)和η型窗口層(25)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-10任一項所述的太陽能電池單元，其特征在于，所述太陽能電池單元為正六邊形或矩形；所述正六邊形電池單元的邊長為2英寸或3英寸；所述矩形電池單元的對角線長度為4英寸或6英寸。
12.—種GaAs雙面薄膜太陽能電池，其特征在于，包含一個權(quán)利要1-9任一所述的薄膜太陽能電池單元，或 由多個權(quán)利要求1-9任一所述的薄膜太陽能電池單元組成的陣列。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的太陽能電池，其特征在于，所述陣列中各電池單元之間的間距大于100 μπι。
【專利摘要】本實用新型公開了一種GaAs雙面薄膜太陽能電池，包含一個電池單元，或由多個電池單元組成的陣列，每個電池單元包括背電極層、器件層和柵電極層，柵電極層具有第一柵線結(jié)構(gòu)，背電極層具有第二柵線結(jié)構(gòu)，器件層與背電極層之間設(shè)置有第一減反膜層，器件層與柵電極層之間設(shè)置有第二減反膜層，電池單元的形狀為正六邊形或矩形。本實用新型實現(xiàn)了GaAs薄膜太陽能電池的雙面受光，減少了光損失，光電轉(zhuǎn)換效率更高；正六邊形或矩形的太陽能電池間可實現(xiàn)小間隙甚至無縫拼接成電池陣列，提高了單位面積太陽能電池陣列的能量密度，進而提高了單位面積太陽能電池陣列的輸出功率，并顯著降低了生產(chǎn)成本。
【IPC分類】H01L31-0352, H01L31-068, H01L31-0224, H01L31-0216, H01L31-18
【公開號】CN204332970
【申請?zhí)枴緾N201420852383
【發(fā)明人】黃添懋, 楊曉杰, 劉鳳全, 葉繼春
【申請人】蘇州強明光電有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月29日