CN113690325B - 太阳能电池及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种太阳能电池及其制造方法，该太阳能电池包括：基板和依次层叠于所述基板上的反射镜层、p电极层、p型欧姆接触层、电池层、n型AlGaInP层、n电极层和抗反射层；所述电池层包括依次层叠于所述p型欧姆接触层上的GaInAs电池层、第一隧穿结、GaInAsP电池层、第二隧穿结、GaAs电池层、第三隧穿结、AlGaAs电池层、第四隧穿结和AlGaInP电池层。本公开能降低太阳能电池的入射面的反光率且使得更多的入射光被吸收并转化，以改善太阳能电池的光电转换效率。

Description

太阳能电池及其制造方法
技术领域
本公开涉及半导体光伏器件技术领域，特别涉及一种太阳能电池及其制造方法。
背景技术
太阳能电池是一种通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。相关技术中，太阳能电池通常包括多个层叠设置的子电池，相邻的两个子电池之间设有隧穿结。位于太阳能电池的顶部的子电池和底部的子电池上分别设有p电极和n电极，以为太阳能电池供电。
然而，相关技术中的太阳能电池的光电转换效率偏低，且太阳能电池的入光面会反射较多太阳光，而入射至太阳能电池内部的太阳光也未能完全被子电池吸收并转化，也会降低太阳能电池的光电转换效率。
发明内容
本公开实施例提供了一种太阳能电池及其制造方法，能降低太阳能电池的入射面的反光率且使得更多的入射光被吸收并转化，以改善太阳能电池的光电转换效率。所述技术方案如下：
本公开实施例提供了一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：基板和依次层叠于所述基板上的反射镜层、p电极层、p型欧姆接触层、电池层、n型AlGaInP层、n电极层和抗反射层；所述电池层包括依次层叠于所述p型欧姆接触层上的GaInAs电池层、第一隧穿结、GaInAsP电池层、第二隧穿结、GaAs电池层、第三隧穿结、AlGaAs电池层、第四隧穿结和AlGaInP电池层。
在本公开实施例的一种实现方式中，所述GaInAs电池层、所述GaInAsP电池层、所述GaAs电池层、所述GaInAsP电池层和所述AlGaInP电池层均包括依次层叠的背反射层、基区层、发射区层和窗口层。
在本公开实施例的另一种实现方式中，所述反射镜层包括依次层叠于所述基板上的第一TiO2层和第一MgF2层，所述第一MgF2层的折射率为1.28～1.30，所述第一TiO2层的折射率为2.5～2.6。
在本公开实施例的另一种实现方式中，所述反射镜层还包括Au层，所述Au层位于所述基板和所述第一MgF2层之间。
在本公开实施例的另一种实现方式中，所述抗反射层包括依次层叠于所述n型AlGaInP层上的第二TiO2层和第三TiO2层，所述第三TiO2层远离所述基板的表面有多个锥形凸起。
在本公开实施例的另一种实现方式中，所述抗反射层还包括依次层叠于所述第三TiO2层上的HfO2层、Al2O3层和第二MgF2层，所述HfO2层的折射率、所述Al2O3层的折射率和所述第二MgF2层的折射率依次变大或者变小。
在本公开实施例的另一种实现方式中，所述n电极层包括n型欧姆接触层和第一金属凸起，所述n型欧姆接触层位于所述n型AlGaInP层远离所述基板的表面，所述抗反射层上设有贯通至所述n型欧姆接触层的第一过孔，所述第一金属凸起位于所述第一过孔内且通过所述第一过孔延伸至所述抗反射层外。
在本公开实施例的另一种实现方式中，所述第二TiO2层具有露出所述p型欧姆接触层的凹槽，所述HfO2层、所述Al2O3层和所述第二MgF2层覆盖在所述第二TiO2层和所述凹槽的表面；所述p电极层包括金属电极层和第二金属凸起，所述金属电极层位于所述反射镜层和所述p型欧姆接触层之间，所述p型欧姆接触层、所述HfO2层、所述Al2O3层和所述第二MgF2层上均设有贯通至所述金属电极层的第二过孔，所述第二金属凸起位于所述第二过孔内且通过所述第二过孔延伸至所述凹槽内。
在本公开实施例的另一种实现方式中，所述第一金属凸起呈条状，所述第二金属凸起均呈框状，所述第二金属凸起环绕所述电池层。
本公开实施例提供了一种太阳能电池的制造方法，所述制造方法包括：提供一衬底；在所述衬底上依次生长n型AlGaInP层、电池层和p型欧姆接触层，所述电池层包括依次层叠于所述n型AlGaInP层上的AlGaInP电池层、第四隧穿结、AlGaAs电池层、第三隧穿结、GaAs电池层、第二隧穿结、GaInAsP电池层、第一隧穿结和GaInAs电池层；在所述p型欧姆接触层的表面上依次形成p电极层和反射镜层；在所述反射镜层的表面设置基板，并去除所述衬底；在所述n型AlGaInP层的表面形成抗反射层。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本公开实施例提供的太阳能电池中电池层是由GaInAs电池层、GaInAsP电池层、GaAs电池层、AlGaAs电池层和AlGaAs电池层这五个子电池构成的叠层电池，在太阳能电池的入光面至基板的方向上，这五个电池层的禁带宽度是逐渐降低的，即靠近入光面的电池层的能带最高、往下依次减少，以形成渐变缓冲层，这样能量高的光子被上面能带高的电池层吸收，而能量低的光子则能透过上面的电池层而被下面能带低的电池层吸收，从而有效地提高了太阳能电池的光电转换效率。
同时，在电池层的上方还设置有用于增大光子透射的抗反射层，使得太阳光子反射减少，不同波段的光子更多地入射到太阳能电池内部被转化为光生载流子，提升光电转换效率；且在p电极层的下方还设置有反射镜层，反射镜层能将从电池层透射至的电子反射回电池层，即将经过各电池层且未被吸收的光子再反射回电池层，增加光子的吸收，以提升光电转换效率。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图；
图2是本公开实施例提供的一种电池层的结构示意图；
图3是本公开实施例提供的一种太阳能电池的截面图；
图4是本公开实施例提供的一种太阳能电池的制造方法的流程图；
图5是本公开实施例提供的一种太阳能电池的制备状态示意图；
图6是本公开实施例提供的一种太阳能电池的制备状态示意图；
图7是本公开实施例提供的一种太阳能电池的制备状态示意图；
图8是本公开实施例提供的一种太阳能电池的制备状态示意图；
图9是本公开实施例提供的一种太阳能电池的制备状态示意图。
图中各标记说明如下：
10-基板，11-金属键合层，12-GaAs衬底，13-n型GaAs缓冲层，14-GaInP截止层；
20-反射镜层，201-第一MgF2层，202-第一TiO2层，203-Au层；
30-p电极层，301-金属电极层，302-第二金属凸起；
40-p型欧姆接触层，401-第二过孔；
50-电池层，501-GaInAs电池层，502-第一隧穿结，503-GaInAsP电池层，504-第二隧穿结，505-GaAs电池层，506-第三隧穿结，507-AlGaAs电池层，508-第四隧穿结，509-AlGaInP电池层，511-背反射层，512-基区层，513-发射区层，514-窗口层；
60-n型AlGaInP层；
70-n电极层，701-n型欧姆接触层，702-第一金属凸起，703-分支条；
80-抗反射层，801-第二TiO2层，802-第三TiO2层，803-锥形凸起，804-HfO2层，805-Al2O3层，806-第二MgF2层，807-第一过孔；
A-凹槽。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。
图1是本公开实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图。如图1所示，该太阳能电池包括：基板10和依次层叠于基板10上的反射镜层20、p电极层30、p型欧姆接触层40、电池层50、n型AlGaInP层60、n电极层70和抗反射层80。
如图1所示，电池层包括依次层叠于p型欧姆接触层40上的GaInAs电池层501、第一隧穿结502、GaInAsP电池层503、第二隧穿结504、GaAs电池层505、第三隧穿结506、AlGaAs电池层507、第四隧穿结508和AlGaInP电池层509。
其中，GaInAs电池层501的禁带宽度为0.73eV，GaInAsP电池层503的禁带宽度为1.11eV，GaAs电池层505的禁带宽度为1.40eV，AlGaAs电池层507的禁带宽度为1.71eV，AlGaInP电池层509的禁带宽度为2.16eV。
本公开实施例提供的太阳能电池中电池层是由GaInAs电池层501、GaInAsP电池层503、GaAs电池层505、AlGaAs电池层507和AlGaAs电池层507这五个子电池构成的叠层电池，在太阳能电池的入光面至基板10的方向上，这五个电池层的禁带宽度是逐渐降低的，即靠近入光面的电池层的能带最高、往下依次减少，以形成渐变缓冲层，这样能量高的光子被上面能带高的电池层吸收，而能量低的光子则能透过上面的电池层而被下面能带低的电池层吸收，从而有效地提高了太阳能电池的光电转换效率。
同时，在电池层的上方还设置有用于增大光子透射的抗反射层80，使得太阳光子反射减少，不同波段的光子更多地入射到太阳能电池内部被转化为光生载流子，提升光电转换效率；且在p电极层30的下方还设置有反射镜层20，反射镜层20能将从电池层透射至的电子反射回电池层，即将经过各电池层且未被吸收的光子再反射回电池层，增加光子的吸收，以提升光电转换效率。
图2是本公开实施例提供的一种电池层的结构示意图。如图2所示，GaInAs电池层501、GaInAsP电池层503、GaAs电池层505、GaInAsP电池层503和AlGaInP电池层509均包括依次层叠的背反射层511、基区层512、发射区层513和窗口层514。
其中，电池层中的背反射层511、基区层512、发射区层513和窗口层514，这些膜层的具体结构以及制备材料均可以参考相关技术，本公开实施例不做描述。
可选地，如图1所示，反射镜层20包括依次层叠于基板10上的第一TiO2层202和第一MgF2层201，第一MgF2层201的折射率为1.28～1.30，第一TiO2层202的折射率为2.5～2.6。
这样通过形成高低折射率组合层，能将未被吸收的光子反射回电池内部，以提升光子的吸收效率。
示例性地，第一MgF2层201的折射率为1.29，第一TiO2层202的折射率为2.5。
可选地，第一MgF2层201的厚度为20nm至200nm。作为示例，本公开实施例中，第一MgF2层201的厚度为50nm。
可选地，第一TiO2层202的厚度为20nm至200nm。作为示例，本公开实施例中，第一TiO2层20230nm。
可选地，如图1所示，反射镜层20还包括Au层203，Au层203位于基板10和第一MgF2层201之间。其中，Au层203具有良好的反射性能，能有效地将透射至Au层203的太阳光子反射回各电池层，以提高反射镜层20的反射效果。
同时，通过第一MgF2层201、第一TiO2层202、Au层203三种膜层就能形成全方向反射镜，这样可以将经过多层电池层而未被吸收的光子再反射电池内部，增加光子的吸收，以提升光电转换效率。
可选地，如图1所示，抗反射层80包括依次层叠于n型AlGaInP层60上的第二TiO2层801和第三TiO2层802，第三TiO2层802远离基板10的表面有多个锥形凸起803，在沿着远离基板10的方向上，锥形凸起803的横截面的面积逐渐减小。
通过在n型AlGaInP层60上形成第二TiO2层801，并在第二TiO2层801上形成具有多个锥形凸起803的第三TiO2层802，由于锥形凸起803的侧面为斜面，太阳光达到锥形凸起803的侧面时，若存在部分太阳光被反射，而反射的太阳光仍然会朝向其他锥形凸起803所在的方向传递，这样太阳光仍然能通过锥形凸起803进入到TiO2层，以最终入射至电池层。这样能有效改善因太阳光发生反射而阻挡太阳光入射至电池内部的问题，使得不同波段的光子更多地入射到太阳能电池内部被转化为光生载流子，提升光电转换效率。
同时，形成的表面呈锥状的第三TiO2层802，可以通过选择不同粒径与厚度对外延生长的电池层起到吸收光谱调变的作用，对多结GaAs电池的光谱吸收与电流密度限制有较好的匹配效果。
可选地，如图1所示，抗反射层80还包括依次层叠于第三TiO2层802上的HfO2层804、Al2O3层805和第二MgF2层806，HfO2层804的折射率、Al2O3层805的折射率和第二MgF2层806的折射率依次变大或者变小。
这样形成第三TiO2层802、HfO2层804、Al2O3层805、第二MgF2层806的4层连续渐变折射率的复合抗反射增透层，使得太阳光子反射减少，不同波段的光子更多地入射到电池器件内部被转化为光生载流子，提升光电转换效率。
其中，HfO2层804、Al2O3层805、第二MgF2层806的厚度均可以是50nm至500nm；作为示例，HfO2层804、Al2O3层805、第二MgF2层806可以是80nm。
可选地，如图1所示，n电极层70包括n型欧姆接触层701和第一金属凸起702，n型欧姆接触层701位于n型AlGaInP上远离基板10的表面，抗反射层80上设有贯通至n型欧姆接触层701的第一过孔807，第一金属凸起702位于第一过孔807内且通过第一过孔807延伸至抗反射层80外。
其中，n型欧姆接触层701可以是n型GaAs层。第一金属凸起702可以是依次层叠于n型欧姆接触层701上的Au、AuGeNi、Au、Pt、Au膜层，其中，各膜层的厚度均为0.1μm至1μm。
如图1所示，n型欧姆接触层701和第二TiO2层801均层叠在n型AlGaInP层60上，也即，n型欧姆接触层701和第二TiO2层801同层。由于抗反射层80包括依次层叠的第二TiO2层801、第三TiO2层802、HfO2层804、Al2O3层805和第二MgF2层806，因此，后续层叠于第二TiO2层801上的膜层会覆盖n型欧姆接触层701。为实现太阳能电池通电，通过在抗反射层80上设有贯通至n型欧姆接触层701的第一过孔807，并在第一过孔807中设置第一金属凸起702，以使第一金属凸起702能通过第一过孔807延伸至抗反射层80外，便于与导线连接，从而使太阳能电池存储的电能传递至外部用电器件。
图3是本公开实施例提供的一种太阳能电池的截面图。如图3所示，第一金属凸起702可以呈条状，这样将第一金属凸起702设置成条状不会遮挡电池层上方过大的面积，以使绝大部分外阳光能通过第一金属凸起702以外的区域入射至电池层。而位于第一金属凸起702以外的部分设置锥形凸起803，就能大幅降低入射至电池层的太阳光反射率，使不同波段的光子更多地入射到太阳能电池内部被转化为光生载流子，提升光电转换效率。
其中，图3中示意的虚线为图1的截面剖切线，依照该剖切线即可得到图1中示意的锥形凸起803位于两截第一金属凸起702之间的状态。
如图3所示，呈条状的第一金属凸起702的侧边还可以设置多条垂直于第一金属凸起702的分支条703，这样有利于光生电流分布导流，使得太阳能电池转换的电能更容易汇流至第一金属凸起702。
如图1所示，HfO2层804、Al2O3层805和第二MgF2层806层叠于第三TiO2层802的表面后，HfO2层804、Al2O3层805和第二MgF2层806的表面也呈锥状。以使HfO2层804、Al2O3层805和第二MgF2层806各膜层也能改善因太阳光发生反射而阻挡太阳光入射至电池内部的问题，提升光电转换效率。
其中，覆盖在第三TiO2层802上的HfO2层804、Al2O3层805和第二MgF2层806的表面呈锥状；HfO2层804、Al2O3层805和第二MgF2层806的表面上位于第三TiO2层802以外的表面为平面。
需要说明的是，图1中仅示意性地展示出一种阵列分布在第三TiO2层802的表面的锥形凸起803，锥形凸起803为棱锥形或圆锥形。在其他一些实现方式中，锥形凸起803还可以截面呈三角形的凸棱。
可选地，如图1所示，第二TiO2层801具有露出p型欧姆接触层40的凹槽A，HfO2层804、Al2O3层805和第二MgF2层806覆盖在第二TiO2层801和凹槽A的表面，p电极层30包括金属电极层301和第二金属凸起302，金属电极层301位于反射镜层20和p型欧姆接触层40之间，p型欧姆接触层40、HfO2层804、Al2O3层805和第二MgF2层806上均设有贯通至金属电极层301的第二过孔401，第二金属凸起302位于第二过孔401内且通过第二过孔401延伸至凹槽A内。
其中，金属电极层301可以是依次层叠于反射镜层20上的Au、Ti、Pt和Au膜层，Au、Ti、Pt和Au膜层的厚度分别为50nm、100nm、100nm和50nm。第二金属凸起302可以是层叠于金属电极层301上的Ti、Pd、Pt、Ag、Pt和Au膜层，第二金属凸起302中各膜层的厚度均可以是0.1μm至1μm。
如图1所示，通过从第二TiO2层801向下刻蚀出凹槽A，并使凹槽A抵达p型欧姆接触层40的表面，并在p型欧姆接触层40、HfO2层804、Al2O3层805和第二MgF2层806上开设第二过孔401，以使得第二金属凸起302能通过第二过孔401延伸至凹槽A内，这样就能将第二金属凸起302也设置在太阳能电池的正面，即朝向太阳能朝向入光面的一侧，以便于太阳能电池通电连接。
如图1所示，第二金属凸起302突出于p型欧姆接触层40、HfO2层804、Al2O3层805和第二MgF2层806后，位于凹槽A内的部分就能轻易地与外部用电器件电连接。
如图2所示，第二金属凸起302呈框状，第二金属凸起302环绕电池层。通过将第二金属凸起302设置成环绕电池层的结构，有利于光生电流分布导流，使得太阳能电池转换的电能更容易汇流至第二金属凸起302。
图4是本公开实施例提供的一种太阳能电池的制造方法的流程图。如图4所示，该制造方法包括：
步骤S11：提供一衬底。
步骤S12：在衬底上依次生长n型AlGaInP层60、电池层和p型欧姆接触层40。
其中，电池层包括依次层叠于n型AlGaInP层60上的AlGaInP电池层509、第四隧穿结508、AlGaAs电池层507、第三隧穿结506、GaAs电池层505、第二隧穿结504、GaInAsP电池层503、第一隧穿结502和GaInAs电池层501。
其中，GaInAs电池层501的禁带宽度为0.73eV，GaInAsP电池层503的禁带宽度为1.11eV，GaAs电池层505的禁带宽度为1.40eV，AlGaAs电池层507的禁带宽度为1.71eV，AlGaInP电池层509的禁带宽度为2.16eV。
步骤S13：在p型欧姆接触层40的表面上依次形成p电极层30和反射镜层20。
其中，反射镜层20用于将从电池层透射至的电子反射回电池层。
步骤S14：在反射镜层20的表面设置基板10，并去除衬底。
步骤S15：在n型AlGaInP层60的表面形成抗反射层80。
本公开实施例提供的太阳能电池中电池层是由GaInAs电池层501、GaInAsP电池层503、GaAs电池层505、AlGaAs电池层507和AlGaAs电池层507这五个子电池构成的叠层电池，在太阳能电池的入光面至基板10的方向上，这五个电池层的禁带宽度逐渐降低，即靠近入光面的电池层的能带最高、往下依次减少，以形成渐变缓冲层，这样能量高的光子被上面能带高的电池层吸收，而能量低的光子则能透过上面的电池层而被下面能带低的电池层吸收，从而有效地提高了太阳能电池的光电转换效率。
同时，在电池层的上方还设置有用于增大光子透射的抗反射层80，使得太阳光子反射减少，不同波段的光子更多地入射到太阳能电池内部被转化为光生载流子，提升光电转换效率；且在p电极层30的下方还设置有反射镜层20，反射镜层20能将从电池层透射至的电子反射回电池层，即将经过各电池层且未被吸收的光子再反射回电池层，增加光子的吸收，以提升光电转换效率。
图5是本公开实施例提供的一种太阳能电池的制备状态示意图。如图5所示，在步骤S11中，衬底可以是GaAs衬底，衬底可以为平片衬底，也可以为图形化衬底。
其中，可以对GaAs衬底12进行预处理，将GaAs衬底12置于MOCVD(Metal-organicChemical Vapor Deposition，金属有机化合物化学气相沉积)反应腔中，对GaAs衬底12进行烘烤处理12分钟至18分钟。作为示例，本公开实施例中，对GaAs衬底12进行烘烤处理15分钟。
具体地，烘烤温度可以为1000℃至1200℃，烘烤时MOCVD反应腔内的压力可以为100mbar至200mbar。
可选地，GaAs衬底12的厚度可以为300μm至400μm。作为示例，GaAs衬底12的厚度为350μm。
如图5所示，在步骤S11之后还可以包括：在GaAs衬底12上依次外延生长n型GaAs缓冲层13、GaInP截止层14和n型欧姆接触层701。
可选地，n型GaAs缓冲层13的厚度可以是10nm至50nm，作为示例，n型GaAs缓冲层13的厚度为30nm。
可选地，GaInP截止层14的厚度可以是60nm至150nm，作为示例，GaInP截止层14的厚度为100nm。
可选地，n型欧姆接触层701可以是n型GaAs层，n型欧姆接触层701的厚度可以是50nm至100nm，作为示例，n型欧姆接触层701的厚度为80nm。
如图5所示，在步骤S12中，在n型欧姆接触层701上依次形成n型AlGaInP层60、电池层和p型欧姆接触层40。
其中，n型AlGaInP层60的厚度可以是0.1μm至1μm，作为示例，n型AlGaInP层60的厚度为0.5μm。
如图5所示，电池层包括依次层叠在n型AlGaInP层60上的GaInAs电池层501、第一隧穿结502、GaInAsP电池层503、第二隧穿结504、GaAs电池层505、第三隧穿结506、AlGaAs电池层507、第四隧穿结508和AlGaInP电池层509。
其中，AlGaInP电池层509的厚度为0.5μm至3μm；第四隧穿结508的厚度为30nm至80nm；AlGaAs电池层507的厚度为0.5μm至3μm；第三隧穿结506的厚度为30nm至80nm；GaAs电池层505的厚度为0.5μm至3μm；第二隧穿结504的厚度为30nm至80nm；GaInAsP电池层503的厚度为0.5μm至3μm，第一隧穿结502的厚度为30nm至80nm；GaInAs电池层501的厚度为0.5μm至3μm。
可选地，p型欧姆接触层40可以是p型GaAs层，p型欧姆接触层40的厚度可以是100nm至1000nm，作为示例，p型欧姆接触层40的厚度为500nm。
步骤S13中形成的p电极层30为形成的金属电极层301，具体可以包括：
在完成步骤S12中n型AlGaInP层60、电池层和p型欧姆接触层40的生长后，需要对生长完成的外延结构的p型欧姆接触层40的表面经过丙酮、异丙醇清洗，在表面以光刻技术定义出p电极图形，并蒸镀Au、Ti、Pt、Au膜层，也即形成金属电极层301。
其中，蒸镀的Au、Ti、Pt、Au膜层的厚度分别为50nm、100nm、100nm和50nm。
步骤S13中形成反射镜层20可以包括：
如图6所示，在蒸镀形成金属电极层301后，先去除光阻，然后依次在金属电极层301背离GaAs衬底12的表面上蒸镀第一MgF2层201、第一TiO2层202和Au层203，以形成反射镜层20。
然后，Au层203上继续蒸镀Ti、Pt、Au膜层以便于与后续基板10键合。
步骤S14可以包括：
首先，将Cu基板10中的一个表面使用CMP(Chemical Mechanical Polishing，化学机械抛光)抛光后，使用磷酸：双氧水混合水溶液对Cu基板10浸泡2min，磷酸、双氧水与水的比例为8:3:4，溶液温度范围40～45℃，以去除Cu基板10的表面的金属阳离子污染。
然后，如图7所示，在Cu基板10上依次蒸镀Ti、Pt、Au膜层，以便于反射镜层20键合；接着，将Cu基板10上蒸镀的金属膜层与反射镜层20上蒸镀的金属膜层粘合，置于300℃至350℃，压力9000Kg/cm2至12000Kg/cm2键合腔体内进行键合，形成金属键合层11。
最后，将键合后的外延结构上的GaAs衬底12用碱性溶液湿法去掉，再以酸性溶液去除掉GaInP截止层14。
在步骤S14之后还可以包括形成p电极层30的第二金属凸起302，以及形成n电极层70的第一金属凸起702的过程：
首先，如图8所示，使用光刻技术定义出p电极层30图案，以干法刻蚀工艺刻至金属电极层301，经过去光阻清洗后在表面涂覆一层负性光刻胶并定义出p电极图案，在其表面沉积Ti、Pd、Pt、Ag、Pt、Au膜层，以形成第二金属凸起302。
其中，沉积的Ti、Pd、Pt、Ag、Pt、Au膜层的厚度为0.1μm1μm。
然后，在n型欧姆接触层701上用光刻技术定义出n电极图案，沉积Au、AuGeNi、Au、Pt、Au膜层，以形成第一金属凸起702。
其中，沉积的Au、AuGeNi、Au、Pt、Au膜层的厚度为0.1μm至1μm。
最后，使用300℃进行退火，让金属膜层与n型欧姆接触层701形成良好的欧姆接触。
步骤S15中形成抗反射层80的过程可以包括：
首先，使用光刻技术将n电极层70的区域保护起来，用NH4OH、H22混合溶液去除n电极层70以外的n型欧姆接触层701。
然后，如图9所示，在n-AlGaInP层上蒸镀第二TiO2层801，在表面使聚苯乙烯纳米粒子旋涂作掩膜，再蒸镀第三TiO2层802，在第三TiO2层802表面形成锥形凸起803。
接着，如图1所示，在第三TiO2层802表面依次蒸镀HfO2层804、Al2O3层805和第二MgF2层806作为抗反射复合膜层，使用光刻技术将除正负电极区域外的减反射膜层保护起来，用干法刻蚀技术干刻掉p电极层30所在区域内的HfO2层804、Al2O3层805和第二MgF2层806，以完成抗反射层80的制备。
最后，使用化学机械抛光技术将Cu基板10进行减薄到50μm至200μm，通过激光切割成单元电池，这样完成电池器件的制作。
以上，并非对本公开作任何形式上的限制，虽然本公开已通过实施例揭露如上，然而并非用以限定本公开，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本公开技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本公开技术方案的内容，依据本公开的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本公开技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括：基板(10)和依次层叠于所述基板(10)上的反射镜层(20)、p电极层(30)、p型欧姆接触层(40)、电池层(50)、n型AlGaInP层(60)、n电极层(70)和抗反射层(80)；
所述电池层(50)包括依次层叠于所述p型欧姆接触层(40)上的GaInAs电池层(501)、第一隧穿结(502)、GaInAsP电池层(503)、第二隧穿结(504)、GaAs电池层(505)、第三隧穿结(506)、AlGaAs电池层(507)、第四隧穿结(508)和AlGaInP电池层(509)；
所述抗反射层(80)包括依次层叠于所述n型AlGaInP层(60)上的第二TiO2层(801)和第三TiO2层(802)，所述第三TiO2层(802)远离所述基板(10)的表面有多个锥形凸起(803)；所述抗反射层(80)还包括依次层叠于所述第三TiO2层(802)上的HfO2层(804)、Al2O3层(805)和第二MgF2层(806)，所述HfO2层(804)的折射率、所述Al2O3层(805)的折射率和所述第二MgF2层(806)的折射率依次变大或者变小；
所述n电极层(70)包括n型欧姆接触层(701)和第一金属凸起(702)，所述n型欧姆接触层(701)位于所述n型AlGaInP层(60)远离所述基板(10)的表面，所述抗反射层(80)上设有贯通至所述n型欧姆接触层(701)的第一过孔(807)，所述第一金属凸起(702)位于所述第一过孔(807)内且通过所述第一过孔(807)延伸至所述抗反射层(80)外；
所述第二TiO2层(801)具有露出所述p型欧姆接触层(40)的凹槽(A)，所述HfO2层(804)、所述Al2O3层(805)和所述第二MgF2层(806)覆盖在所述第二TiO2层(801)和所述凹槽(A)的表面；所述p电极层(30)包括金属电极层(301)和第二金属凸起(302)，所述金属电极层(301)位于所述反射镜层(20)和所述p型欧姆接触层(40)之间，所述p型欧姆接触层(40)、所述HfO2层(804)、所述Al2O3层(805)和所述第二MgF2层(806)上均设有贯通至所述金属电极层(301)的第二过孔(401)，所述第二金属凸起(302)位于所述第二过孔(401)内且通过所述第二过孔(401)延伸至所述凹槽(A)内。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述GaInAs电池层(501)、所述GaInAsP电池层(503)、所述GaAs电池层(505)、所述AlGaAs电池层(507)和所述AlGaInP电池层(509)均包括依次层叠的背反射层(511)、基区层(512)、发射区层(513)和窗口层(514)。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述反射镜层(20)包括依次层叠于所述基板(10)上的第一TiO2层(202)和第一MgF2层(201)，所述第一MgF2层(201)的折射率为1.28～1.30，所述第一TiO2层(202)的折射率为2.5～2.6。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池，其特征在于，所述反射镜层(20)还包括Au层(203)，所述Au层(203)位于所述基板(10)和所述第一MgF2层(201)之间。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一金属凸起(702)呈条状，所述第二金属凸起(302)均呈框状，所述第二金属凸起(302)环绕所述电池层。
6.一种太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底上依次生长n型AlGaInP层、电池层和p型欧姆接触层，所述电池层包括依次层叠于所述n型AlGaInP层上的AlGaInP电池层、第四隧穿结、AlGaAs电池层、第三隧穿结、GaAs电池层、第二隧穿结、GaInAsP电池层、第一隧穿结和GaInAs电池层；
在所述p型欧姆接触层的表面上依次形成p电极层和反射镜层；
在所述反射镜层的表面设置基板，并去除所述衬底；
在所述n型AlGaInP层的表面形成抗反射层，所述抗反射层包括依次层叠于所述n型AlGaInP层上的第二TiO2层和第三TiO2层，所述第三TiO2层远离所述基板的表面有多个锥形凸起；所述抗反射层还包括依次层叠于所述第三TiO2层上的HfO2层、Al2O3层和第二MgF2层，所述HfO2层的折射率、所述Al2O3层的折射率和所述第二MgF2层的折射率依次变大或者变小；n电极层包括n型欧姆接触层和第一金属凸起，所述n型欧姆接触层位于所述n型AlGaInP层远离所述基板的表面，所述抗反射层上设有贯通至所述n型欧姆接触层的第一过孔，所述第一金属凸起位于所述第一过孔内且通过所述第一过孔延伸至所述抗反射层外；所述第二TiO2层具有露出所述p型欧姆接触层的凹槽，所述HfO2层、所述Al2O3层和所述第二MgF2层覆盖在所述第二TiO2层和所述凹槽的表面；所述p电极层包括金属电极层和第二金属凸起，所述金属电极层位于所述反射镜层和所述p型欧姆接触层之间，所述p型欧姆接触层、所述HfO2层、所述Al2O3层和所述第二MgF2层上均设有贯通至所述金属电极层的第二过孔，所述第二金属凸起位于所述第二过孔内且通过所述第二过孔延伸至所述凹槽内。
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