中高效柔性砷化镓太阳能电池表面反射率曲线； 图4是本发明铜钼铜柔性基板的结构示意图； 1、减反射膜；2、上电极；3、外延层；4、缓冲层；5、衬底；6、金属化层；7、铜钼铜柔性基 板。
【具体实施方式】
[0024] 本发明为解决公知技术中砷化镓太阳能电池由于衬底材料Ge或GaAs热导系数 小、厚度大、柔性差、易碎等缺点而导致的太阳能电池散热差、电池效率降低和使用不方便 的技术问题，采用柔性度较高的铜钼铜柔性基板作为太阳能电池的基底材料，能够减小电 池的厚度，有效降低电池的重量，大大提高电池的柔韧性，具有使用方便、应用范围大，电池 使用寿命长、效率高的优点。
[0025] 本发明中铜钼铜柔性基板7为铜钼铜（CMC)三层复合材料，参见图4,优选的，分别 包括底层铜10~20微米，中间层钼10~20微米，顶层铜10~20微米，其热膨胀系数为 (6~7)X1(T6/°C。本发明中铜钼铜柔性基板7可通过日本永福贸易株式会社购买获得。
[0026] 本发明中砷化镓电池外延片其P面在下，N面在上。外延层3可以是两结、三结、 四结或更多结砷化镓太阳能电池结构，视需要选择，并不影响本发明的实施。
[0027] 以三结砷化镓太阳能电池为例，在外延片的衬底5上自下而上分别生长缓冲层4、 底电池、中电池、顶电池和N++_GaAs接触层，其中顶电池和中电池、中电池和底电池之间分 别设有隧道结结构连通。将该外延片放入研磨机中，使衬底5减薄至100微米左右，然后在 外延片正面涂胶保护，再进行衬底5抛光，最终厚度在80~90微米之间。外延片和CMC键 合，采取在外延片的衬底5表面上生长金属化层6,再在晶片键合设备中加温、加压来完成 整片的键合。然后根据不同的工艺，在外延片的受光面上不同区域生长上电极2和减反射 膜1，参见图1。最后，可根据需要将键合CMC的外延片切割成多个电池芯片，用键合引线在 电池芯片上面直接进行串并联，使其能够输出所需的电压和电流。
[0028] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0029] 实施例1 一种高效柔性砷化镓太阳能电池，参见图1，上部为受光面，自上而下依次包括减反射 膜1、上电极2、外延层3、缓冲层4、衬底5、金属化层6、铜钼铜柔性基板7,其各层材料、厚 度和组分参见下表1，表1中减反射层即为减反射膜1，CMC即为铜钼铜柔性基板7。铜钼铜 柔性基板7的底层铜15微米，中间层钼20微米，顶层铜15微米，其热膨胀系数为（6~7) XKT6/。。。
[0030] 表 1
【主权项】
1. 一种高效柔性砷化镓太阳能电池，包括砷化镓电池外延片，外延片结构从上至下包 括砷化镓电池外延层（3)、缓冲层（4)、衬底（5)，砷化镓电池外延层（3)的受光面位于上部； 所述受光面上设有上电极（2)，其特征在于：所述衬底（5)的下方依次设有金属化层（6)和 铜钼铜柔性基板（7)，所述铜钼铜柔性基板（7)为铜钼铜三层复合材料，包括底层铜、中间 层钼和顶层铜。
2. 根据权利要求1所述的一种高效柔性砷化镓太阳能电池，其特征在于，所述衬底 (5)的厚度为70~110微米；所述铜钼铜柔性基板（7)的底层铜厚度为10~20微米，中间 层钼厚度为10~20微米，顶层铜厚度为10~20微米，铜钼铜柔性基板（7)热膨胀系数为 (6 ~7) XKT6AC0
3. 根据权利要求1所述的一种高效柔性砷化镓太阳能电池，其特征在于，所述外延片 受光面上还设有减反射膜（1)，所述减反射膜（1)由上层的二氧化硅薄膜和下层的二氧化 钛薄膜构成，所述二氧化娃薄膜厚度为90 ± 10nm，所述二氧化钛薄膜厚度为60 ± 10nm。
4. 根据权利要求1所述的一种高效柔性砷化镓太阳能电池，其特征在于，所述金属化 层（6)自下而上依次为钛层、银层、金层。
5. 根据权利要求1所述的一种高效柔性砷化镓太阳能电池，其特征在于，所述外延片 为三结砷化镓电池外延片，所述外延片的厚度为90 ± 10微米。
6. -种制备如权利要求1所述高效柔性砷化镓太阳能电池的方法，其特征在于，包括 如下步骤， 步骤一、外延片衬底（5)减薄，抛光； 步骤二、外延片和铜钼铜柔性基板（7)键合：清洗外延片和铜钼铜柔性基板的键合部 位，在外延片衬底（5)生长金属化层（6)，将金属化层（6)与铜钼铜柔性基板（7)对准、压紧， 最后放入晶片键合设备中，加温、加压完成键合，得到键合片； 步骤三、在外延层（3)的上方制作上电极（2)。
7. 根据权利要求6所述的一种制备高效柔性砷化镓太阳能电池的方法，其特征在于， 还包括， 步骤四、外延片受光面上生长减反射膜（1)。
8. 根据权利要求7所述的一种制备高效柔性砷化镓太阳能电池的方法，其特征 在于，所述减反射膜（1)通过真空蒸发蒸镀至外延片受光面，蒸发台运行真空度大于 1.0 XKT4Pa0
9. 根据权利要求6所述的一种制备高效柔性砷化镓太阳能电池的方法，其特征在于， 步骤二中，减薄、抛光后的外延片和铜钼铜柔性基板（7)，依次经过丙酮、异丙醇、去离子水、 HCl与H 2O体积比为1:1的混合溶液、去离子水清洗。
10. 根据权利要求6所述的一种制备高效柔性砷化镓太阳能电池的方法，其特征在 于，步骤二中，外延片和铜钼铜柔性基板的键合部位分别生长钛、银、金三层，其厚度分别为 100nm、1000nm、60nm，键合温度300~500摄氏度，键合时间60~120分钟，键合压力2~ 5kg/cm 2。
【专利摘要】本发明涉及太阳能电池技术领域，具体公开了一种高效柔性砷化镓太阳能电池，其中砷化镓电池外延片衬底的下方依次设有金属化层和铜钼铜柔性基板，所述衬底的厚度为70～110微米，所述铜钼铜柔性基板为铜钼铜三层复合材料，其热膨胀系数为（6～7）X10-6/℃，分别包括底层铜10～20微米，中间层钼10～20微米，顶层铜10～20微米。本发明还公开了该电池的制备方法：外延片衬底减薄，抛光；外延片和铜钼铜柔性基板键合；在外延层的上方制作上电极；外延片受光面上生长减反射膜。本发明高效柔性砷化镓太阳能电池具有厚度薄、柔性好、散热好、效率高、牢固可靠、寿命长的优点。
【IPC分类】H01L31-02, H01L31-0725, H01L31-0216, H01L31-18
【公开号】CN104867989
【申请号】CN201510291455
【发明人】李云, 张宇超, 马晓薇
【申请人】河北英沃泰电子科技有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年6月1日