聚光太阳电池的制作方法
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1、一种聚光太阳电池的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：以砷化镓或锗单晶片为衬底；
步骤2：利用金属有机化合物气相沉积法、分子束外延和液相外延 生长技术，生长太阳电池外延片；
步骤3：在外延片上制作上电极，在衬底的下面制作下电极；
步骤4：腐蚀上表面、蒸镀减反射膜、对电池组件封装；
步骤5：利用一支架在电池的正面安装聚光装置，在电池的背面安 装冷却装置；
步骤6：安装对日跟踪装置，完成电池的制作。
2、根据权利要求1所述的聚光太阳电池的制备方法，其特征在于， 其中电池外延片的结构是单结砷化镓/砷化镓、砷化镓/锗，或是双结镓铟 磷/砷化镓/砷化镓、镓铟磷/砷化镓/锗，或是三结镓铟磷/砷化镓/锗/锗。
3、根据权利要求1所述的聚光太阳电池的制备方法，其特征在于， 其中聚光装置采用反射式或折射式聚光镜。
4、根据权利要求3所述的聚光太阳电池的制备方法，其特征在于， 其中反射式或折射式聚光镜的聚光倍数为2-1000倍。
5、根据权利要求1所述的聚光太阳电池的制备方法，其特征在于， 其中所述的冷却装置在小于100倍的聚光条件下，电池采用自然冷却； 在大于100倍的聚光条件下，电池采用风冷或水冷。
6、根据权利要求1所述的聚光太阳电池的制备方法，其特征在于， 其中所述的对日跟踪装置是：对于小于100倍的低倍聚光装置，要求 进行一维跟踪；对于大于100倍的高倍聚光装置，进行二维跟踪。
技术领域
本发明涉及一种砷化镓(GaAs)基、Ge基单结或多结聚光太阳电池 的制作方法。
背景技术
聚光太阳电池，可将光强集中若干倍，这不仅有助于提高转换效率， 而且高的光强还可以提高电池的填充因子，同时廉价的聚光材料极大地 提高了单位电池片产生的电量，大大降低了发电成本，提高了太阳能发 电的竞争力。多结GaAs太阳电池因其高效率、高电压和高温特性好等优 点，在聚光光伏发电领域具有现实广阔的应用潜力。目前高效率的三结 Ga0.5In0.5P/GaAs/Ge聚光太阳电池的最高效率已达到34％(AM1.5，2 10个太阳常数)，批产效率已达到28％(AM1.5，100-300个 太阳常数)。近几年来，美国的NERL的Olson小组按照美国能源部的光 伏计划，一直对这一课题进行研究，并与ENTECH公司合作，优化电池结 构和聚光系统的设计；美国的Spectrolab、TECSTAR、Varian、Spire等 公司投巨资开展聚光太阳电池的研究工作。但是，主要的难题是对日跟 踪机构非常复杂，空间散热非常困难，而且目前少部分用于空间的聚光 太阳电池，聚光倍数均较低，成本相应较高。针对这一系列问题，本发 明提供一种单结或多结聚光太阳电池的器件结构及其实现方法，该发明 对于提高聚光太阳电池的太阳能利用率、抗辐射性能、更高的效率以及 降低成本、改善散热系统性能等均具有重要的意义。
发明内容
本发明一种聚光太阳电池的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：以砷化镓或锗单晶片为衬底；
步骤2：利用金属有机化合物气相沉积法、分子束外延和液相外延 生长技术，生长太阳电池外延片；
步骤3：在外延片上制作上电极，在衬底的下面制作下电极；
步骤4：腐蚀上表面、蒸镀减反射膜、对电池组件封装；
步骤5：利用一支架在电池的正面安装聚光装置，在电池的背面安 装冷却装置；
步骤6：安装对日跟踪装置，完成电池的制作。
其中电池外延片的结构是单结砷化镓/砷化镓(GaAs/GaAs)、砷化镓 /锗(GaAs/Ge)，或是双结镓铟磷/砷化镓/砷化镓(GaInP/GaAs/GaAs)、镓 铟磷/砷化镓/锗(GaInP/GaAs/Ge)，或是三结镓铟磷/砷化镓/锗/锗 (GaInP/GaAs/Ge/Ge)。
其中聚光装置采用反射式或折射式聚光镜。
其中反射式或折射式聚光镜的聚光倍数为2-1000倍。
其中所述的冷却装置在小于100倍的聚光条件下，电池采用自然 冷却；在大于100倍的聚光条件下，电池采用风冷或水冷。
6、根据权利要求1所述的聚光太阳电池的制备方法，其特征在于， 其中所述的对日跟踪装置是：对于小于100倍的低倍聚光装置，要求 进行一维跟踪；对于大于100倍的高倍聚光装置，进行二维跟踪。 实现发明所具有的有意义
采用金属有机化合物气相沉积法(MOCVD)成功的生长性能良好的 GaAs基或Ge基单结和多结太阳电池外延片，采取反射式或折射式聚光 镜，同时为提高聚光效果，可进行二维跟踪或一维跟踪；该聚光太阳电 池具有更高的太阳能利用率、更好的抗辐射性能、以及更高的效率等特 点，且在低倍聚光条件下，采用自然冷却，高倍(大于100倍)聚光 下采用水冷或者风冷，从而大大降低了散热系统的投资，为光伏发电系 统的平衡构件形成批量生产规模提供一种可行性技术。
具体实施方式
本发明一种聚光太阳电池的制作方法，包括如下步骤：
步骤1：以砷化镓(GaAs)或锗(Ge)单晶片为衬底；
步骤2：利用金属有机化合物气相沉积法、分子束外延和液相外延 生长技术，生长太阳电池外延片；该电池外延片的结构是单结砷化镓/砷 化镓(GaAs/GaAs)、砷化镓/锗(GaAs/Ge)，或是双结镓铟磷/砷化镓/砷 化镓(GaInP/GaAs/GaAs)、镓铟磷/砷化镓/锗(GaInP/GaAs/Ge)，或是三 结镓铟磷/砷化镓/锗/锗(GaInP/GaAs/Ge/Ge)；
步骤3：在外延片上制作上电极，在衬底的下面制作下电极；
步骤4：腐蚀上表面、蒸镀减反射膜、对电池组件封装；
步骤5：利用一支架在电池的正面安装聚光装置，该聚光装置采用 反射式或折射式聚光镜；该反射式或折射式聚光镜的聚光倍数为2-10 00倍；在电池的背面安装冷却装置，所述的冷却装置是在低倍聚光条 件小于100倍，电池采用自然冷却；在高倍聚光条件下大于100倍， 电池采用风冷或水冷；
步骤6：安装对日跟踪装置，该对日跟踪装置是：对于小于100 倍的低倍聚光条件下要求进行一维跟踪，对于大于100倍的高倍聚光 条件下进行二维跟踪，完成电池的制作。
实现发明的最好方式
1.实现发明的主要设备：
MOCVD、MBE或LPE设备；
光学刻蚀设备；
溅射系统；
真空蒸发设备；
器件封装设备。
2、按照生长工艺，并根据生长设备的个体情况进行适当调整，如衬 底的晶向、导电类型、电阻率、源的纯度、III/V比率、反应源的流速等。
3、按照器件制作工艺，制作上、下电极，腐蚀周边、蒸镀减反射 膜、检验测试、对电池组件封装，设计安装聚光装置、对日跟踪装置， 制成聚光太阳电池。
4、按照器件制作工艺，制作上、下电极，腐蚀周边、蒸镀减反射 膜、检验测试、对电池组件封装，设计安装聚光装置、对日跟踪装置， 制成聚光太阳电池。
实施例
(1)：以砷化镓(GaAs)或锗(Ge)单晶片为衬底；
(2)：利用金属有机化合物气相沉积法(MOCVD)、分子束外延 (MBE)和液相外延(LPE)生长技术，生长太阳电池外延片；
(3)：制备电池片上下电极；
(4)：制备电池片上表面减反射膜；
(5)：焊接、检测、组装、封装，封装后对太阳电池组件进行综合 测试；
(6)：聚光器可采取反射式或折射式聚光镜，聚光倍数为2-100 0倍；
(7)：低倍聚光条件(小于100倍)下，电池背面的散热器可采 用自然冷却；而在高倍聚光条件下(100倍以上)采用风冷或者水冷 设备。
(8)：对于低倍聚光(小于100倍)要求进行一维跟踪，对于高 倍聚光(大于100倍)进行二维跟踪。
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