一种适用于自动化布阵的空间用太阳电池及其制备方法与流程

本发明属于空间电源，具体涉及一种适用于自动化布阵的空间用太阳电池及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，随着全球商业航天的蓬勃发展，由于商业航天需求旺盛，制作周期短，且要求低成本，因此国内也涌现了一大批商业航天公司。目前商业航天用空间用太阳电池仍然以砷化镓为主。

2、传统大部分的空间用太阳电池电极触点位于上下两侧，即位于受光面侧的负电极触点，以及位于不受光面侧的正电极触点。这种异面的太阳电池在太阳电池组阵时，从每个太阳电池上下两侧焊接出上下电极，并进行串并联，非常繁琐且耗时。在未来商业航天大产能要求下，采用表面组装技术，实现未来空间用砷化镓太阳电池的自动化布阵。现有空间用太阳电池无法满足商业航天的需求。

技术实现思路

1、本发明为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种适用于自动化布阵的空间用太阳电池及其制备方法，通过特定的工艺设计，能够将正负电极均制作在电池的受光面，满足自动化布阵的需要。

2、本发明的第一目的是提供一种适用于自动化布阵的空间用太阳电池的制备方法，包括：

3、s1、腐蚀下电极焊接区域；具体为：

4、s101、在mocvd中生长外延层得到锗基外延片；

5、s102、在下电极焊接区域光刻出下电极焊接区域的图形；

6、s2、蒸镀上电极和下电极焊接区域：在受光面进行套刻，制备金属电极；

7、s3、蒸镀下电极：受光面涂胶保护，不受光面采用腐蚀液将锗腐蚀，将腐蚀面朝向蒸发源装入镀膜机中，真空蒸镀金属电极；金属电极的厚度为30nm～5000nm；

8、s4、划片、蒸镀减反射膜：首先将外延片进行划片得到电池，然后腐蚀cap层，在电池入光面蒸镀tiox/al2o3膜系。

9、优选地，所述外延层为正向四结或正向三结结构。

10、优选地，s102具体为：采用硫酸、双氧水、水的混合液和浓盐酸交替腐蚀，直至腐蚀到锗基，再采用锗的腐蚀液将锗基腐蚀掉5μm以上。

11、优选地，所述锗的腐蚀液为氢氟酸双氧水或者磷酸双氧水。

12、优选地，s2中的金属电极为au、ag、ni、ti、cu中的一种。

13、优选地，在s3中，不受光面采用氢氟酸双氧水或者磷酸双氧水将锗腐蚀。

14、优选地，s3中的金属电极为au、ag、cu、ni、ti、pd中的一种或多种。

15、本发明的第二目的是提供一种适用于自动化布阵的空间用太阳电池，由上述的适用于自动化布阵的空间用太阳电池的制备方法制备得到。

16、本发明具有的优点和积极效果是：

17、1、本发明设计上下电极在同一侧，并采用上下电极位于同边的设计将进一步增加太阳电池布阵率。

18、2、本发明上下电极在同侧(正面)工艺与现有空间用砷化镓太阳电池兼容，没有增加新的工艺方法，成本更低。

技术特征：

1.一种适用于自动化布阵的空间用太阳电池的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的适用于自动化布阵的空间用太阳电池的制备方法，其特征在于，所述外延层为正向四结或正向三结结构。

3.根据权利要求1所述的适用于自动化布阵的空间用太阳电池的制备方法，其特征在于，s102具体为：采用硫酸、双氧水、水的混合液和浓盐酸交替腐蚀，直至腐蚀到锗基，再采用锗的腐蚀液将锗基腐蚀掉5μm以上。

4.根据权利要求3所述的适用于自动化布阵的空间用太阳电池的制备方法，其特征在于，所述锗的腐蚀液为氢氟酸双氧水或者磷酸双氧水。

5.根据权利要求1所述的适用于自动化布阵的空间用太阳电池的制备方法，其特征在于，s2中的金属电极为au、ag、ni、ti、cu中的一种。

6.根据权利要求1所述的适用于自动化布阵的空间用太阳电池的制备方法，其特征在于，在s3中，不受光面采用氢氟酸双氧水或者磷酸双氧水将锗腐蚀。

7.根据权利要求1所述的适用于自动化布阵的空间用太阳电池的制备方法，其特征在于，s3中的金属电极为au、ag、cu、ni、ti、pd中的一种或多种。

8.一种适用于自动化布阵的空间用太阳电池，其特征在于，由权利要求1-7任一项所述的适用于自动化布阵的空间用太阳电池的制备方法制备得到。

技术总结
本发明公开了一种适用于自动化布阵的空间用太阳电池及其制备方法，属于空间电源技术领域，其特征在于，包括：S1、腐蚀下电极焊接区域；具体为：S101、在MOCVD中生长外延层得到锗基外延片；S102、在下电极焊接区域光刻出下电极焊接区域的图形；S2、蒸镀上电极和下电极焊接区域：在受光面进行套刻，制备金属电极；S3、蒸镀下电极：受光面涂胶保护，不受光面采用腐蚀液将锗腐蚀，将腐蚀面朝向蒸发源装入镀膜机中，真空蒸镀金属电极；金属电极的厚度为30nm～5000nm；S4、划片、蒸镀减反射膜：首先将外延片进行划片得到电池，然后腐蚀CAP层，在电池入光面蒸镀TiO<subgt;x</subgt;/Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;膜系。

技术研发人员：铁剑锐,程保义,李晓东,杜永超,孙希鹏,王鑫,梁存宝
受保护的技术使用者：中电科蓝天科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12