n〈15)个周期的0.03?0.1ym n+AI (Ga)As 和 0.03 ?0.1 μ m η+Ga (In) As ；
[0046]④GaInAs 中间电池包含 0.05 ?0.1 μm η+GaInP 或 0.05 ?0.1 ym n+AIInP窗口层、0.1 ?0.2 μm n+GalnAs 发射区、1.5 ?2 μm ρ ?GaInAs 基区、0.03 ?0.05 μπιp+AlGaAs 或 0.03 ?0.05 μ m p+AlGalnP 背场层；
[0047]⑤第一隧穿结包含包含0.02 μπι p++AlGaAs 层、0.02 μπι n++GaInP 或 0.02 μmn++GaAs 层、0.02 ?0.04 μ m n+AlGaAs 势皇层；
[0048]⑥GaInP 顶电池包含 0.03 ?0.05μπιη+Α1ΙηΡ 窗口层、0.05 ?Ο.?μπι n+GalnP 发射区、0.5 ?Iym ρ ?GaInP 基区、0.03 ?0.05 μπι p+AlGalnP 或 0.03 ?0.05 μπι p+AlGaAs背场层。
[0049]接下来进行电池的工艺过程:在电池片的两个表面分别制作正负电极，最终形成目标太阳能电池。
[0050]本实施例中η、η+、η++分别表示掺杂浓度为?1.0XlO17- 1.0X10 18/cm2、?
1.0XlO18- 9.0X10 18/cm2,~ 9.0XlO18- 1.0X 10 20/cm2；p ?、p+、p++分别表示掺杂浓度为?1.0X 115?1.0X10 18/cm2、?1.0X 118?9.0X10 18/cm2、?9.0X 118?1.0XlO20/
2
cm ο
[0051]⑵制备金属栅电极；
[0052]分别蒸镀金属上栅电极和下电极:所述上电极为自下至上蒸镀成一体，厚度为20 ?40nm/40 ?60nm 的 Ni/Au 电极；
[0053]所述下电极自上至下蒸锻成一体厚度为15?30nm/15?30nm/400?600nm的Ti/Pd/Ag 电极。
[0054]⑶使用Langmuir-Blodgett法在砷化镓太阳电池表面上形成均勾分布的单层纳米球；
[0055]首先配置含有纳米球的溶胶，溶剂可以采用甲醇或乙醇和氯仿的混合溶液，体积比 1:2 ?1:4。
[0056]纳米球经过表面改性后具有双极性，即亲水头和疏水尾的两亲性分子;同时表面带正电荷或者负电荷的极性功能团，可以防止纳米球在砷化镓太阳电池表面的聚集。
[0057]在制膜前首先用超声浴使得溶胶中的纳米球分布均匀，纳米球即可以是Au、Ag等金属，也可以是Ti02、Al203、S12等金属氧化物，纳米球的直径在50?200nm。
[0058]使用Langmuir?Blodgett拉膜机制备单层纳米球膜，首先把砷化镓太阳电池垂直放入水中，然后将适量的配好的溶胶覆盖在水面上，温度控制在20?25度之间。
[0059]在拉膜前期，纳米球间距较大，在溶液表面形成的膜不紧密，所以表面压力较小。随着LB槽的面积逐渐减小，粒子占据的面积进一步减小，表面压力急剧上升，此时纳米球以最紧密的方式紧密地排列在一起，在水面上形成了致密的纳米球单层膜。
[0060]不同的纳米球材料由于溶液、材料、表面活性剂的不同最紧密排列时的表面压力不同，因此要更加具体的情况优化拉膜过程中表面压力的设定值，本专利中拉膜过程中表面压力的范围设定为5?15mN/m。
[0061]⑷使用Reactive 1n Etching(RIE)法等向刻蚀以减小纳米球的直径；
[0062]用Langmuir-Blodgett法形成了如图2a所示的排列紧密的单层纳米球1，在刻蚀以前，首先用50W的卤灯烘干10?30min，然后用RIE等向刻蚀减小纳米球的直径(图2b)，进一步控制纳米球之间的间隙。
[0063]试验过程中，刻蚀气体采用02和0?4或CHFj^混合气体，例如采用40?120mL/min02+20?60mL/min (:册3的混合气体，刻蚀功率为60?120W，刻蚀腔内压强为10?40Pa，通过调节以上的刻蚀参数可以调整纳米球的大小和间隙。
[0064](5)使用RIE法非定向刻蚀由纳米球和金属栅电极构成的掩膜版外侧其余的接触层和窗口层，使纳米球下方形成用于支撑纳米球的圆锥体，完成刻蚀后窗口层中的底层厚度为20?60纳米(由图3a向图3b变化，标号3的圆柱体渐变为圆锥体4)；
[0065]采用100?300mL/min C4F8作为钝化气体，刻蚀气体采用300?600mL/min SF6(或Cl2) +30?60mL/min 02的混合气体，钝化功率为1000?3000W,刻蚀功率为1000?3000W。
[0066]首先进行钝化步骤沉积侧壁和底端保护层，C4F8气体在窗口层上形成高分子(CF2)n钝化膜；然后进行刻蚀步骤，通入SF#P O 2气体，使F离子解离，刻蚀掉底端钝化膜，接着实现对窗口层基材的刻蚀，而侧壁钝化层仍起到保护作用避免过度侧刻。
[0067]本发明中圆锥体的形状可以通过纳米球的直径和大小、刻蚀和钝化等来工艺参数来控制。这里的工艺条件要根据窗口层材料，纳米球材料等进行相应的调整，以获得最佳的工艺参数。
[0068]使用氟化氢刻蚀除去圆锥体结构上端部的纳米球；
[0069]完成刻蚀后用40%?60%的氟化氢刻蚀除去圆锥体结构上端部的纳米球，形成如图3c向图3d变化的结构。
[0070](6)最后用氨水和双氧水混合溶液浸泡刻蚀的表面，减少纳米圆锥体表面的粗糙度。
[0071](7)制备过程结束。
[0072]通过以上的工艺形成的含有均匀分布的纳米圆锥体一体的窗口层剩余的厚度为20?60nm,圆维体的高度为50?150nm,圆维体维顶的曲率半径不大于5nm。
[0073]按照以上的工艺方法形成的含有纳米结构窗口层的三结砷化镓太阳电池在400-1800nm的反射率(图5b)和没有纳米结构窗口层的三结砷化镓太阳电池(图5a)相比明显的降低。
[0074]试验表明，本发明应用后的反射率和含有采用Al203/Ti02、ZnS/MgF2等双层减反膜的砷化镓太阳电池相当。通过优化以上的纳米圆锥体的制备工艺，还可以进一步降低反射率。
[0075]实施例2
[0076]如图6所示的三结砷化镓太阳电池，包含In约65%的GaInP顶电池，隧穿结，含In约17%的GaInAs中间电池，Ga1^xInxAs缓冲层，隧穿结，以及Ge底电池和衬底。这里顶电池、中间电池的晶格常数和Ge衬底的不一致。
[0077]⑴采用MOCVD方法生长砷化镓太阳电池；
[0078]①采用ρ型单面抛光Ge衬底，通过扩散的方法在Ge衬底上形成η型区域，与ρ型衬底形成Ge底电池，按照晶格匹配的方法依次生长0.05?0.2 μπι η型GaInP成核层，
0.2?I ym η型GaInAs缓冲层，第二隧穿结，含有渐变In量的Ga1^ JnxAs缓冲层、GaInAs中间电池，第一隧穿结，GaInP顶电池，0.2?Iym n++GaAs接触层。
[0079]②其中第二隧穿结包含0.03 μπι p++AlGaAs 层、0.03um n++GaInP 或 0.03 μ mn++GaAs 层、0.03 ?0.05 μ m n+AlGaAs 势皇层；
[0080]③ρ+掺杂的GaxInl-xAs缓冲层的组分分成8层0.15?0.35 μ m厚的渐变层，从和Ge衬底晶格匹配的Gaa99InatllAs渐变到Gaa81Inai9As,然后In量减少到和Gaa83Inai7As中间电池基区组分相一致的0.17，厚度为1.0?2.0 μπι。
[0081]④GaInAs 中间电池包含 0.05 ?0.1 μ m n+GalnP 或 0.05 ?0.1 μ m n+AIInP窗口层、0.1 ?0.2 μm n+GalnAs 发射区、1.5 ?2 μm ρ ?GaInAs 基区、0.03 ?0.05 μπιP+AlGaAs 或 0.03 ?0.05 μ m p+AlGalnP 背场层；
[0082]⑤第一隧穿结包含包含0.02 μπι p++AlGaAs 层、0.02 μπι n++GaInP 或 0.02 μmn++GaAs 层、0.02 ?0.04 μ m n+AlGaAs 势皇层；
[0083]⑥GaInP 顶电池包含 0.03 ?0.05μπιη+Α1ΙηΡ 窗口层、0.05 ?Ο.?μπι n+GalnP 发射区、0.