專利名稱：空間用三結(jié)砷化鎵太陽電池的下電極去底腐蝕方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽電池制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種空間用三結(jié)砷化鎵太陽電池的下 電極去底腐蝕方法。
背景技術(shù)：
太陽電池是一種基于光生伏特效應(yīng)將太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能的半導(dǎo)體器件?？?間用三結(jié)砷化鎵太陽電池，是在砷化鎵/鍺單結(jié)太陽電池的基礎(chǔ)上，增加了 一個頂電池 (GaInP2),同時在鍺襯底中制備出ρ/η結(jié)。它采用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)技術(shù)在 Ge襯底上進(jìn)行電池結(jié)構(gòu)的生長，并采用其他相應(yīng)的半導(dǎo)體工藝技術(shù)制備歐姆接觸和光學(xué)減 反射膜。外延是制備三結(jié)太陽電池的第一道工序，是在Ge襯底上生長出相應(yīng)的電池結(jié)構(gòu)。 在外延過程中，Ge襯底的下表面與外延托盤之間會有少量的縫隙，因而在Ge襯底的下表面 會生長出少量的外延層，同時由于生長溫度較高，外延片背面也會擴(kuò)散進(jìn)去少量的磷，從而 在局部形成反向的Ge結(jié)，抵消了電池的部分輸出電壓。為消除該結(jié)，同時去除多余的外延 生長物，需要在蒸鍍下電極之前進(jìn)行去底腐蝕。三結(jié)太陽電池下電極去底腐蝕技術(shù)是三結(jié)電池器件制備技術(shù)中的重要一環(huán)，下電 極腐蝕的厚度和腐蝕后的表面形貌直接影響著電池下電極的牢固度和電池的輸出電壓。隨 著三結(jié)太陽電池在新興、環(huán)保能源領(lǐng)域的廣泛使用，在器件制備過程中對相關(guān)材料的腐蝕 特性的研究也就具有了越來越重要的實(shí)際意義?，F(xiàn)有的三結(jié)太陽電池下電極去底腐蝕技術(shù)的方法為(1)晶片正面涂光刻膠，轉(zhuǎn)速1000r/min 3000r/min，時間8s 20s，然后裝入花 藍(lán)置于干燥箱中，溫度控制在85°C 110°C，烘烤時間IOmin士 lmin。(2)配521腐蝕液去 離子水過氧化氫氨水=50 20 1(體積比)。521腐蝕液使用頻度每累計腐蝕10 批晶片至少更換一次，最長使用半天，放在遮光處。配201腐蝕液過氧化氫氨水EDTA 飽和水溶液=20 1 30(體積比)。201腐蝕液使用頻度每累計腐蝕10批晶片至少更 換一次，最長使用半天，放在遮光處。(3)將花藍(lán)放入521腐蝕液中腐蝕，上下不斷晃動，腐 蝕時間160s 180s，將晶片從腐蝕液中取出，用去離子水沖洗8次，逐片檢查是否腐蝕干 凈(不影響電池制作的邊緣除外)。沒有腐蝕干凈的晶片，再用201腐蝕液腐蝕一次，時間 不要超過10s，仍腐蝕不干凈的晶片不蒸鍍，留下待以后處理。(4)在1號丙酮中浸泡并上 下不斷晃動，直到光刻膠完全溶解，然后浸入2號丙酮3min 5min，并上下不斷晃動，再浸 入1號無水乙醇中3min 5min，放入2號無水乙醇中3min 5min，之后用去離子水沖洗6 次，再浸入5% NaOH溶液中30s，最后用去離子水沖洗8次，用甩干機(jī)甩干或氮?dú)獯蹈?。?酮使用頻度每累計清洗10批晶片更換一次。無水乙醇使用頻度每累計清洗30批晶片更 換一次，最長使用一周。5% NaOH溶液使用頻度每累計清洗50批晶片更換一次，最長使用 三周?，F(xiàn)有方法存在的不足是(1)是經(jīng)長時間腐蝕后，電池表面形貌無法控制，直接影
3響到了下電極下一步蒸鍍的牢固度；(2)是腐蝕速度不固定，無法保證外延片背表面不再 有反向的Ge結(jié)，從而造成電池的輸出電壓降低，電池的轉(zhuǎn)換效率下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可保證蒸鍍的下電極的牢固度 及電池的輸出電壓、提高電池的轉(zhuǎn)換效率的空間用三結(jié)砷化鎵太陽電池的下電極去底腐蝕方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種空間用三結(jié)砷化鎵太陽電池的下電極去底腐蝕方法，包括(1)涂膠、干燥； ⑵配置主腐蝕液、201腐蝕液；(3)晶片腐蝕、沖洗；⑷有機(jī)溶劑清洗，其中所述步驟(2)中主腐蝕液的體積配比為過氧化氫氫氟酸去離子水= 1:1:8;所述步驟(3)中將晶片放入主腐蝕液中的腐蝕時間為30s 40s，將晶片用去離子 水沖洗4 6次，然后放入201腐蝕液中腐蝕，腐蝕時間IOs 20s，最后將晶片從腐蝕液中 取出，用去離子水再沖洗6 10次。而且，所述將晶片用去離子水沖洗主腐蝕液分成兩段進(jìn)行，先采用50°C 60°C的 去離子水沖洗2次，再用20°C 30°C去離子水沖洗2次。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為1、本發(fā)明通過試驗(yàn)選取配比合適的主腐蝕液，并找到合適的腐蝕條件，以縮短腐 蝕時間，提高電池的表面行貌，保證蒸鍍的下電極的牢固度。2、本發(fā)明通過試驗(yàn)確定精確的腐蝕條件，有效控制腐蝕液腐蝕速度，確保外延片 背表面不再有反向的Ge結(jié)，從而保證電池的輸出電壓，提高電池的轉(zhuǎn)換效率。3、本發(fā)明工藝簡單，設(shè)計科學(xué)，采用下電極腐蝕技術(shù)，提高了批量生產(chǎn)電池的成品 率，提高了電池的下電極牢固度，提高了電池的性能，促進(jìn)了三結(jié)太陽電池在新興環(huán)保能源 領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限 定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。一種空間用三結(jié)砷化鎵太陽電池的下電極去底腐蝕方法，步驟是(1)晶片正面涂光刻膠，轉(zhuǎn)速1000r/min 3000r/min，時間8s 20s，然后裝入花 藍(lán)置于干燥箱中，溫度控制在85°C 110°C，烘烤時間IOmin士 lmin。(2)配主腐蝕液過氧化氫氫氟酸去離子水=1:1: 8(體積比)。主腐蝕 液使用頻度每累計腐蝕10批晶片至少更換一次，最長使用一個班次。配201腐蝕液過氧化氫氨水EDTA飽和水溶液=20 1 30 (體積比)。 201腐蝕液使用頻度每累計腐蝕10批晶片至少更換一次，最長使用半天，放在遮光處。(3)將花藍(lán)放入主腐蝕液中腐蝕，上下不斷晃動，腐蝕時間30s 40s，將晶片從主 腐蝕液中取出，用50°C 60°C的去離子水沖洗2次，再用20°C 30°C去離子水沖洗2次， 然后放入201腐蝕液中腐蝕，上下不斷晃動，腐蝕時間IOs 20s，將晶片從腐蝕液中取出，用去離子水沖洗8次，逐片檢查是否腐蝕干凈(不影響電池制作的邊緣除外)。沒有腐蝕干 凈的晶片，用201腐蝕液再腐蝕一次，時間不要超過10s，仍腐蝕不干凈的晶片不蒸鍍，留下 待以后處理。 (4)在1號丙酮中浸泡并上下不斷晃動，直到光刻膠完全溶解，然后浸入2號丙酮 3min 5min，并上下不斷晃動，再浸入1號無水乙醇中3min 5min，放入2號無水乙醇中 3min 5min，之后用去離子水沖洗6次，再浸入5% NaOH溶液中30s，最后用去離子水沖洗 8次，用甩干機(jī)甩干或氮?dú)獯蹈伞１褂妙l度每累計清洗10批晶片至少更換一次，最長 使用一周。無水乙醇使用頻度每累計清洗30批晶片至少更換一次，最長使用一周。5% NaOH溶液使用頻度每累計清洗50批晶片至少更換一次，最長使用三周。
權(quán)利要求
一種空間用三結(jié)砷化鎵太陽電池的下電極去底腐蝕方法，包括(1)涂膠、干燥；(2)配置主腐蝕液、201腐蝕液；(3)晶片腐蝕、沖洗；(4)有機(jī)溶劑清洗，其特征在于所述步驟(2)中主腐蝕液的體積配比為過氧化氫∶氫氟酸∶去離子水＝1∶1∶8；所述步驟(3)中將晶片放入主腐蝕液中的腐蝕時間為30s～40s，將晶片用去離子水沖洗4～6次，然后放入201腐蝕液中腐蝕，腐蝕時間10s～20s，最后將晶片從腐蝕液中取出，用去離子水再沖洗6～10次。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間用三結(jié)砷化鎵太陽電池的下電極去底腐蝕方法，其特征 在于所述將晶片用去離子水沖洗主腐蝕液分成兩段進(jìn)行，先采用50°C 60°C的去離子水 沖洗2次，再用20°C 30°C去離子水沖洗2次。全文摘要
本發(fā)明涉及一種空間用三結(jié)砷化鎵太陽電池的下電極去底腐蝕方法，包括(1)涂膠、干燥；(2)配置主腐蝕液、201腐蝕液；(3)晶片腐蝕、沖洗；(4)有機(jī)溶劑清洗，其中步驟(2)中主腐蝕液的體積配比為過氧化氫∶氫氟酸∶去離子水＝1∶1∶8；步驟(3)中將晶片放入主腐蝕液中的腐蝕時間為30s～40s，將晶片用去離子水沖洗4～6次，然后放入201腐蝕液中腐蝕，腐蝕時間10s～20s，最后將晶片從腐蝕液中取出，用去離子水再沖洗6～10次。本發(fā)明工藝簡單，設(shè)計科學(xué)，采用下電極腐蝕技術(shù)，提高了批量生產(chǎn)電池的成品率，提高了電池的下電極牢固度，提高了電池的性能，促進(jìn)了三結(jié)太陽電池在新興環(huán)保能源領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
文檔編號H01L31/0224GK101894878SQ20091006889
公開日2010年11月24日 申請日期2009年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月18日
發(fā)明者肖志斌 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所