[发明专利]具有LRC-Ge/Si衬底的GaAs/AlGaAs双结太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种具有LRC-Ge/Si衬底的GaAs/AlGaAs双结太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括:

(a)选取Si衬底；

(b)利用磁控溅射法，在所述Si衬底上形成Ge外延层，所述Si衬底和所述Ge外延层形成Ge/Si衬底；

(c)利用LRC工艺使所述Ge外延层晶化；

(d)利用MOCVD工艺，在所述Ge/Si衬底上形成GaAs/AlGaAs子电池；

(e)在所述GaAs/AlGaAs子电池上分别形成接触层和反射层；

(f)在所述Si衬底底形成接触负电极并在所述接触层上形成接触正电极。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Ge外延层厚度为200nm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(c)包括：

(c1)利用CVD方法，在所述Ge/Si衬底上形成SiO₂层；

(c2)激光照射所述Ge/Si衬底和所述SiO₂层使所述Ge/Si衬底和所述SiO₂层升温到第一温度，在所述第一温度条件下，激光照射部分所述Ge外延层为熔融态同时与其接触的所述Si衬底和所述SiO₂层未达到熔融态；

(c3)移除激光并使所述照射部分的所述Ge外延层冷却结晶；

(c4)连续依次采用激光照射所述Ge外延层全部位置并冷却晶化，直到全部所述Ge外延层都被晶化；

(c5)利用干法刻蚀工艺刻蚀消除SiO₂层。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述激光的参数为激光功率为6.1kW/m，激光移动速度为400mm/min，所述第一温度为500K。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(d)包括：

(d1)利用MOCVD工艺在所述Ge/Si衬底上形成GaAs子电池；

(d2)利用MOCVD工艺在所述Ge子电池上形成隧道结；

(d3)利用MOCVD工艺在所述隧道结上形成AlGaAs子电池。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述隧道结为P⁺-GaAs/n⁺-GaAs隧道结。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(d1)包括：

(d11)在600℃条件下，利用MOCVD工艺，在所述Ge/Si衬底上形成AlGaAs第一背场层，并对所述第一背场层进行N型掺杂；

(d12)在600℃条件下，利用MOCVD工艺，在所述第一背电场层上依次形成第一基区和第一发射区；

(d13)在60℃条件下，利用MOCVD工艺，在所述第一发射区上形成AlGaAs第一窗口层，并对所述第一窗口层进行P型掺杂。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(d3)包括：

(d31)在所述隧道结上形成AlGaAs第二背场层，并进行N型掺杂；

(d32)利用MOCVD工艺，在所述第二背场层上形成第二基区和第二发射区；

(d33)利用MOCVD工艺，在所述第二发射区上形成AlGaAs第二窗口层，并对所述第二窗口层进行P型掺杂。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反射层材料为氮化硅。

10.一种具有LRC-Ge/Si衬底的GaAs/AlGaAs双结太阳能电池，其特征在于，所述GaAs/AlGaAs双结太阳能电池由权利要求1～9任一项所述的方法制备形成。