关键字：三结砷化镓太阳电池、光伏发电、太阳能发电

三结砷化镓太阳电池是光伏发电电池的一种，其制造过程主要分为外延电池材料、器件制备两大部分，典型的三结砷化镓太阳电池平均光电转换效率ITJ为26. 8%。该类电池目前在光伏发电行业使用得不是很普遍，尤其是别墅太阳能发电行业，更是使用得很少，以下是三结砷化镓太阳电池制造过程主要工序：

 

单结CdTe/CdS异质结电池的基本结构

外延电池材料生长

 

1、Ge片准备

这是外延光伏发电电池材料生长的第一道工序：目测Ge片外包装袋是否清洁，是否破损、漏气，用刀片、剪刀等工具打开外包装。立即进行三个氮气/真空循环。

 

2、打开反应室盖

目测光伏发电反应室盖顶上的沉积对称、颜色情况，目测基座和转盘的颜色一致情况，目测基座及转盘的转动稳定情况。

 

3、放片及检查

打开光伏发电设备的Ge衬底盒，采用正面向上方式，用镊子夹住Ge衬底边缘<=2 mm处，放入反应室转盘的槽内，整个过程尽量轻夹轻放，避免衬底破裂。检查转盘是否旋转正常，检查Ge片上是否有颗粒，然后关闭反应室顶盖。用纯N2吹扫反应室>=10 min，N2流量>=10 dm³ • min^—1。

 

4、检査外围条件

检查光伏发电设备的各气源压力和露点是否正常，检査各MO源温度是否正常，检查冷却水温度和水压是否在范围内，检查电源电压是否在范围内，检查毒气处理器是否有警报。

 

5、如果上述条件正常，则可以启动生长程序，按设计结构依次生长各外延层，以上步骤也适合别墅太阳能领域。各层生长条件主要包含生长温度（°C)、生长速率（A.S^-1）、AsH₃/PH₃流量 (cm³ • min^-1)、H2 流量（dm³ . Min^-1)、承片盘转速（r . Min^-1）等。

 

6、外延生长过程中主要进行以下监测：各冷却水温度、各外延片温度、各压力计，流量计、炉与炉之间各厚度的反射曲线。

 

7、N2置换

生长完毕后，温度降至低于100°C，用N2吹扫反应室>=10min，N2流量> =10 L/min。打开反应室将外延片取出，并检查表面是否有颗粒，是否存在缺陷，是否被污染，是否含有碎片。 抽取外延片样品进行X-ray测试晶格质量、PL厚度均匀性检测、E-CV浓度检测。

 

在光伏发电行业，整个三结砷化镓太阳电池的外延电池材料生长基本上分为上述7步，别墅太阳能行业也大致如此，整个过程都是为太阳能电池的制备服务。