[发明专利]基于金属柔性基底的太阳能电池的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于金属柔性基底的太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：提供第一衬底，并在所述第一衬底上制作形成阻挡层；在所述阻挡层上制作形成电池外延层；提供第二衬底，并将所述第二衬底固定在所述电池外延层上；依次去除所述第一衬底和所述阻挡层；采用正面电池工艺处理所述电池外延层；提供第三衬底，并将所述第三衬底固定在所述电池外延层上；去除所述第二衬底；在所述电池外延层上制作形成柔性导电衬底；去除所述第三衬底。本发明公开了一种基于金属柔性基底的太阳能电池的制备方法以生长柔性导电衬底取代了PI键合技术，工艺上不仅简化，同时也大大减少了电池损伤的可能；电池正负电极可以异侧，增大了电池的正面吸光面积。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种基于金属柔性基底的太阳能电池的制备方法。

背景技术

近年来，随着科技的发展，无论是在航天领域，军事武器装备，还是在民用市场上对柔性太阳电池都有迫切的需求。

柔性薄膜太阳电池即指将常规的半导体衬底去掉，换成超薄柔性材料衬底，在保证高转换效率的前提下实现太阳电池重量比功率大幅度提高。传统的III-V族刚性电池因其超高的转换效率及抗辐照性能，一直以来都是空间领域的主力军，但其材质脆而硬，质量大，一定程度上限制了它的应用范围。而III-V族柔性电池在继承刚性电池优良性能的前提下，又有着刚性电池所没有的超轻、超薄、可弯曲的特点，成为无人机、人工智能及微型追踪器优先选择的供能器件。

目前主流的III-V族柔性太阳能电池使用晶片键合(wafer-bonding)工艺，先将电池键合在硅片上，去掉衬底后再键合到柔性聚酰亚胺(PI)薄膜上，最后腐蚀掉硅片。这些工艺过程涉及到多次键合过程，不仅过程复杂，工艺条件苛刻，同时极容易造成电池表面的损坏。而键合上的柔性衬底一般都是绝缘的，电池电极只能做到正负同侧，这样也会在一定程度上增加电池表面的遮光面积，降低其光电转换效率。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种制备工艺简单且基于金属柔性基底的太阳能电池的制备方法，且通过该方法制得的太阳能电池具有超薄可弯曲和不易破碎的特点。

为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种基于金属柔性基底的太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：

提供第一衬底，并在所述第一衬底上制作形成阻挡层；

在所述阻挡层上制作形成电池外延层；

提供第二衬底，并将所述第二衬底固定在所述电池外延层上；

依次去除所述第一衬底和所述阻挡层；

采用正面电池工艺处理所述电池外延层；

提供第三衬底，并将所述第三衬底固定在所述电池外延层上；

去除所述第二衬底；

在所述电池外延层上制作形成柔性导电衬底；

去除所述第三衬底。

优选地，所述在所述阻挡层上制作形成电池外延层的制备方法具体为依序在所述阻挡层上制作形成顶电池、中间电池和底电池，所述顶电池、所述中间电池和所述底电池构成所述电池外延层。

优选地，在所述阻挡层上制作形成电池外延层之后，所述制备方法还包括在所述底电池上生长合金材料，并对所述合金材料进行退火处理以形成欧姆接触层。

优选地，所述提供第二衬底，并将所述第二衬底固定在所述电池外延层上的制备方法具体包括：

提供硅片作为所述第二衬底，并分别在所述第二衬底和所述欧姆接触层上均匀涂覆苯并环丁烯胶；

分别对涂覆有所述苯并环丁烯胶的所述第二衬底和所述欧姆接触层进行前烘处理；