一种双面砷化镓太阳能电池的制作方法

本技术涉及光伏发电领域，尤其涉及一种双面砷化镓太阳能电池。

背景技术：

1、砷化镓太阳能电池是以砷化镓(gaas)为基体材料的太阳能电池，其发展已有40余年的历史。gaas材料的eg＝1.43ev，理论上估算，gaas单结太阳能电池的效率可达27％，从上世纪80年代后，gaas太阳能电池技术经历了从lpe到mocvd，从同质外延到异质外延，从单结到多结叠层结构的几个发展阶段，其发展速度日益加快，效率也不断提高。

2、与硅基太阳能电池相比,砷化镓太阳能电池具有更高的光电转换效率、更强的抗辐照能力和更好的耐高温性能。但由于其成本高，在民用领域难以推广，所以设计新材料、新结构对于低成本且保证光电转化效率的砷化镓太阳能电池至关重要。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种双面砷化镓太阳能电池，使用高掺多晶或微晶碳化硅作为电池接触层，利用其宽带隙、高电导、高折射率的性能作为两侧透明导电电极，从而实现两侧均透光，增大了表面透光面积，提高光电转换效率，同时减少了电极金属使用量，降低成本。

2、有鉴于此，所述双面砷化镓太阳能电池结构从下到上依次为背面金属电极、第一碳化硅接触层、砷化镓太阳能电池本体、第二碳化硅接触层和正面金属电极，其中，所述第一碳化硅接触层和第二碳化硅接触层均为掺杂的多晶或微晶碳化硅。

3、优选的，所述正面金属电极为ti/al、ti、al、ag、cu中的一种或多种，所述背面金属电极为ni/cr、ni、ti、al、ag、cu中的一种或多种。

4、优选的，所述第一碳化硅接触层和第二碳化硅接触层的厚度均为1微米～30微米，掺杂浓度范围为5×1018～1×1020cm-3。

5、优选的，所述砷化镓太阳能电池本体为单结、双结、三结或者多结，所述砷化镓太阳能电池本体结构从下至上包括衬底层、缓冲层、电池层、窗口层和高掺接触层。

6、优选的，第一碳化硅接触层为p型碳化硅膜层，第二碳化硅接触层为n型碳化硅膜层，或者，第一碳化硅接触层为n型碳化硅膜层，第二碳化硅接触层为p型碳化硅膜层。

7、进一步优选的，所述p型碳化硅膜层的掺杂元素为铝或硼，n型碳化硅膜层的掺杂元素为氮。

8、本实用新型实施例提供的一种双面砷化镓太阳能电池，在双面砷化镓太阳能电池的结构中使用多晶或微晶碳化硅材料，从材料性能的角度，碳化硅具备高电导、宽带隙且掺杂浓度易调控等优点，重掺杂的多晶碳化硅可以在宽带隙的条件下实现良好的载流子横向输运，从而作为电池的透明导电电极层实现电流的有效收集，减少表面金属栅线的使用，为砷化镓太阳能电池提供一种低成本高效率的结构，在生产制造的角度，多晶或微晶碳化硅利用磁控溅射法可以安全、大面积、低成本生产，与太阳能电池的生产制造工艺兼容。

技术特征：

1.一种双面砷化镓太阳能电池，其特征在于，所述双面砷化镓太阳能电池结构从下到上依次为背面金属电极、第一碳化硅接触层、砷化镓太阳能电池本体、第二碳化硅接触层和正面金属电极，其中，所述第一碳化硅接触层和第二碳化硅接触层均为掺杂的多晶或微晶碳化硅。

2.根据权利要求1所述的双面砷化镓太阳能电池，其特征在于，所述第一碳化硅接触层和第二碳化硅接触层的厚度均为1微米～30微米。

3.根据权利要求1所述的双面砷化镓太阳能电池，其特征在于，所述砷化镓太阳能电池本体为单结、双结、三结或者多结，所述砷化镓太阳能电池本体结构从下至上包括衬底层、缓冲层、电池层、窗口层和高掺接触层。

4.根据权利要求1所述的双面砷化镓太阳能电池，其特征在于，第一碳化硅接触层为p型碳化硅膜层，第二碳化硅接触层为n型碳化硅膜层，或者，第一碳化硅接触层为n型碳化硅膜层，第二碳化硅接触层为p型碳化硅膜层。

5.根据权利要求4所述的双面砷化镓太阳能电池，其特征在于，所述p型碳化硅膜层的掺杂元素为铝或硼，n型碳化硅膜层的掺杂元素为氮。

技术总结
本技术实施例涉及一种双面砷化镓太阳能电池，其结构从下到上依次为背面金属电极、第一碳化硅接触层、砷化镓太阳能电池本体、第二碳化硅接触层和正面金属电极，使用高掺多晶或微晶碳化硅作为电池接触层，利用其宽带隙、高电导、高折射率的性能作为两侧透明导电电极，从而实现两侧均透光，增大了表面透光面积，提高光电转换效率，同时减少了电极金属使用量，降低成本。

技术研发人员：陈弘,李云,张宇超,杜春花
受保护的技术使用者：长三角物理研究中心有限公司
技术研发日：20230131
技术公布日：2024/1/13