专利名称：太阳电池用Si与GaInAs外延片的低温键合结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于太阳电池技术领域，特别是涉及一种太阳电池用Si与GaInAs夕卜延片的低温键合结构。
背景技术：
目前，III—V太阳电池的反向生长成为又一种提高太阳电池效率的重要技术。反向生长的多结太阳电池的制作方法为与正向生长结构中薄的发射区在厚的基区后生长不同，在反向生长中，发射区在基区之前生长；顶电池最先生长，接着是中电池和底电池，然后将外延片键合到一个二次支撑物上，之后原始的衬底被除去，把太阳电池的顶部表面暴露出来。反向生长的太阳电池第一个特点是，它容许底电池在与衬底晶格失配时也可以生长通过调整各子电池的带隙，使得顶电池、中间电池和衬底晶格匹配，几乎没有缺陷，而只在最后生长的底电池外延过程中采用晶格失配和渐变缓冲层技术，将失配和位错的影响降到最小，这种生长方法被称为多结反向变形生长方法；第二个特点是，它可以对原始衬底进行回收和再利用。随着薄膜剥离技术的日渐成熟，反向生长太阳电池的这一优点会逐步体现出来。由于可以把衬底剥离，采用更轻更廉价的基版作支撑物，从而可以极大减小电源系统的质量和体积，而超高的转换效率可以降低成本，因而在各领域有着广阔的应用空间和良好的发展前景。采用小于400°C的低温 键合技术，可以将晶格严重失配的材料直接连接起来，并且连接机械强度非常高。更重要的是晶格失配所产生的大量位错和缺陷也都限制在键合界面附近几个纳米的薄层区域内，不会对其他区域材料的性能造成影响。低温键合技术为II1-V族化合物多结太阳电池的设计打开了新空间，运用低温键合技术，可以在同一个多结电池结构中选用晶格严重失配的材料。但是，通常采用的低温键合技术，常常会出现由于键合气体副产物带来的大量微孔洞、微气泡，最终影响电池的性能。
发明内容本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种无微孔洞、微气泡，提高太阳电池性能的太阳电池用Si与GaInAs外延片的低温键合结构。本实用新型太阳电池用Si与GaInAs外延片的低温键合结构包括如下技术方案太阳电池用Si与GaInAs外延片的低温键合结构，包括低温键合成一体的圆片状Si衬底和圆片状GaInAs外延片，其特点是所述Si衬底的键合面上布满形成阵列的竖直微气孔。本实用新型还可以采用如下技术措施所述竖直微气孔的孔径t= β 5 μ m、深度I μ m ;所述阵列为相邻孔距S=IOO μ m-400 μ m的若干竖直微气孔形成。本实用新型具有的优点和积极效果本实用新型由于在Si衬底的键合面上制有竖直微气孔阵列作为通道，Si衬底与GaInAs外延片低温键合时，出现的微孔洞、微气泡随着键合时的压力进入作为通道的竖直微气孔中，避免了 Si衬底与GaInAs外延片低温键合时接触面之间出现的微孔洞、微气泡，有效提闻了太阳电池的性能。
图1是本实用新型太阳电池用Si与GaInAs外延片的低温键合结构的主视示意图；图2是图1的俯视示意图；图3是本实用新型竖直微气孔制备用光刻版的图形单元示意图；图4 (a) - (g)是竖直微气孔的制作过程示意图。图中的标号分别为l-p+型Si衬底；2_竖直微气孔；3-GaInAs外延片；4_Si02掩膜层；5_光刻胶。
具体实施方式
为能进一步公开本实用新型的发明内容、特点及功效，特例举以下实例并结合附图进行详细说明如下。太阳电池用Si与GaInAs外延片的低温键合结构，包括低温键合成一体的Si衬底和GaInAs外延片。太阳电池用Si与GaInAs外延片的低温键合结构，包括低温键合成一体的圆片状Si衬底和圆片状GaInAs外延片。本实用新型的创新点 是所述Si衬底的键合面上布满形成阵列的竖直微气孔；所述竖直微气孔的孔径t=纟5 μ m、深度I μ m ;所述阵列为相邻孔距S=IOO μ m-400 μ m的若干竖直微气孔形成。实施例参阅附图1-图4，本实用新型太阳电池用Si与GaInAs外延片的低温键合结构的制备过程1、将直径为4英寸的圆片状Si片作为Si衬底，进行表I所示的超声清洗和吹干表1:P型掺杂前Si衬底的超声清洗、吹干过程
清洗步骤溶液时间(Min) 温度(°C ) I超声频率(KHz)
~去离子水527800
2SCl580800
~去离子水527800
~SC2580800
5去离子水527800
权利要求1.太阳电池用Si与GaInAs外延片的低温键合结构，包括低温键合成一体的圆片状Si衬底和圆片状GaInAs外延片，其特征在于所述Si衬底的键合面上布满形成阵列的竖直微气孔。
2.根据权利要求1所述的太阳电池用Si与GaInAs外延片的低温键合结构，其特征在于所述竖直微气孔的孔径t= # 5 μ m、深度I μ m ;所述阵列为相邻孔距S=IOO μ m-400 μ m的若干竖直微气孔形成。
专利摘要本实用新型涉及一种太阳电池用Si与GaInAs外延片的低温键合结构，包括低温键合成一体的圆片状Si衬底和圆片状GaInAs外延片，其特点是所述Si衬底的键合面上布满形成阵列的竖直微气孔；所述竖直微气孔的孔径t=∮5μm、深度1μm；所述阵列为相邻孔距s=100μm-400μm的若干竖直微气孔形成。本实用新型由于在Si衬底的键合面上制有竖直微气孔阵列作为通道，Si衬底与GaInAs外延片低温键合时，出现的微孔洞、微气泡随着键合时的压力进入作为通道的竖直微气孔中，避免了Si衬底与GaInAs外延片接触面之间存在微孔洞、微气泡，有效提高了太阳电池的性能。
文档编号H01L31/0352GK202905729SQ201220392310
公开日2013年4月24日 申请日期2012年8月8日 优先权日2012年8月8日
发明者高鹏, 刘如彬, 王帅, 张启明, 康培, 孙强, 穆杰 申请人:天津蓝天太阳科技有限公司, 中国电子科技集团公司第十八研究所