具体实施方式

现在将参照附图在下文中更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明当前优选的实施方式。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施方式；而是为了透彻性和完整性而提供这些实施方式，并且这些实施方式将本发明的范围充分地传达给技术人员。

实施例1

如图1-2所示，本实施例提供了一种砷化镓薄膜太阳电池，包括外延层1、聚酰亚胺薄膜层2和键合层3，聚酰亚胺薄膜层2两侧设置有键合层3，一侧的键合层3上设置有外延层1，外延层1上均匀间隔开设有腐蚀槽4，腐蚀槽4把外延层1分割成具有间距的阵列状外延层1，腐蚀槽4的槽底为键合层3的表面，与外延层1接触的键合层3上均匀间隔开设有走道5，走道5把与外延层1接触的键合层3分割成具有间距的阵列状键合层3，走道5的槽底为聚酰亚胺薄膜层2的表面，走道5位于腐蚀槽4之下且为一一对应的关系；还包括有N电极6、P电极7和互联电极8，每块键合层3上均设置有P电极7，P电极7间隔均匀分布在腐蚀槽4内，每块外延层1上均设置有N电极6，相邻的P电极7与N电极6之间设置有互联电极8，相邻的阵列状键合层3和阵列状外延层1通过位于两者之间的互联电极8连接在一起；外延层1表面、腐蚀槽4内和走道5内涂敷有一层BCB胶层9，BCB胶层9表面涂敷有一层减反射膜层10。

进一步地，外延层1的结构为三结、二结或单结，N电极6和P电极7的电极结构均为AuGe/Ti/Au/Ag/Au，整体厚度为3μm，其中Au厚度约占11%，互联电极8材料为Ag，厚度为40KÅ，键合层3的厚度为15 KÅ。

外延层1和键合层3被分割为具有间距的微小的阵列，并且实现阵列之间的互联，使得有源层进行小面积分割互联，有效减少的外延层1应力的释放，解决了由于聚酰亚胺薄膜无法抵抗外延层1的应力而造成整个器件是弯曲的问题；同时，在太阳电池正面的沟槽内，也就是在外延层1表面、腐蚀槽4内和走道5内填充BCB，并配合CMP技术，实现表面平坦化，有效保证了外延层1和键合层3阵列小单元之间的互联的可靠性，提高了互联的良率。

实施例2

本实施例提供了一种砷化镓薄膜太阳电池的制作方法，包括以下步骤：

S1:倒置生长外延结构，在N型GaAs基板上，使用有机金属化学气象沉积的方法，生长多结太阳电池的外延结构，使得在N型GaAs基板上形成一层外延层；

S2:金属蒸镀，对外延层、GaAs临时基板片以及聚酰亚胺膜进行清洗，清洗后，在外延层远离GaAs基板一侧的表面和在GaAs临时基板片靠近外延层的一侧表面蒸镀Au，在聚酰亚胺膜两侧的表面均依次蒸镀Ti和Au，蒸镀后对外延层、GaAs临时基板和聚酰亚胺膜进行退火；

S3:键合，将外延层、聚酰亚胺膜和GaAs临时基板依次叠加在一起，键合时，金属面对金属面，使得外延层与聚酰亚胺膜之间和GaAs临时基板与聚酰亚胺膜之间均形成一层金属键合层，键合后，在GaAs临时基板面远离聚酰亚胺膜一侧的表面沉积一层保护层薄膜；

S4:GaAs基板去除，使用化学溶液腐蚀的方法，去除外延层一侧的GaAs基板；

S5:台面制作，使用电感耦合等离子体刻蚀外延层，蚀刻至金属层为止，使得在外延层上均匀间隔形成一道道腐蚀槽，把外延层分割成若干块外延层；

S6:N/P电极制作，使用负性光刻胶制作电极图形，蒸镀金属电极，然后进行剥离的方法，一次性制作出N面与P面的电极，使得在每块外延层上均蒸镀出一个N电极，在每个腐蚀槽内的键合层上均蒸镀出一个P电极；

S7:走道制作，先使用光刻掩膜技术，利用光刻胶在腐蚀槽底作出走道图形，使用I₂和KI的水溶液对键合层的Au层进行蚀刻，再利用HF溶液腐蚀键合层的Ti层，使得在每个腐蚀槽的槽底上均蚀刻出走道，把键合层分割成若干块，走道均位于相邻的两个P电极之间；

S8:BCB填充，在经过步骤走道制作后的阵列状外延层表面、腐蚀槽表面和走道表面涂敷一层增粘剂，再涂敷一层BCB胶，形成BCB胶层，涂覆后，对BCB胶进行固化处理；

S9:平坦化并电极开窗，经步骤BCB填充的BCB胶固化后，然后对BCB胶层表面进行化学机械抛光，将BCB胶层表面进行平坦化，BCB胶层一面作为太阳电池正面，再利用光刻掩膜加ICP技术，将N/P电极上的BCB胶去除；

S10:互联电极制作，利用负胶剥离技术与电子束蒸发技术，蒸发出连接相邻的N电极和P电极的电极，在相邻的N电极和P电极之间形成一个互联电极，使得相邻的两块键合层和外延层通过互联电极连接在一起；

S11:减反射膜制作，在太阳电池正面使用电子束蒸发技术依次蒸镀上Ti₃O₅和Al₂O₃，形成一层减反射膜层，然后使用光刻掩膜技术，制作减反射膜蚀刻图形，再使用HF溶液腐蚀掉N/P电极和互联电极上的减反射膜；

S12:GaAs临时基板去除，在太阳电池正面涂覆一层光刻胶，作为保护层，再贴一层热解膜进行进一步保护，然后使用砂轮研磨机，将GaAs临时基板减薄至100μm，然后使用NH₄OH和H₂O₂的水溶液，对剩余GaAs临时基板进行腐蚀，直至将GaAs基板完全腐蚀。

以下为详细制作过程：

1、在N型GaAs基板上，使用有机金属化学气象沉积的方法，生长多结太阳电池的外延结构。外延的结构可以是三结、二结或单结。三结电池生长的依次顺序是InGaP、GaAs、InGaAs，二结生长的顺序是InGaP、GaAs，单结可以是单结GaAs或单结InGaP；各个子电池之间，使用隧穿结进行连接，隧穿结可以是GaAs/AlGaAs或GaAs/GaInP。

2、蒸镀键合层金属。对太阳电池外延片、临时基板GaAs片以及聚酰亚胺（以下简称PI）进行清洗。太阳电池外延片与GaAs临时基板片的清洗方法是有机清洗。丙酮超声5min、异丙醇超声5min、去离子水冲洗，异丙醇脱水1min，110℃烤箱烘干10min。选用的GaAs临时基板，厚度为500μm±15μm。

清洗后使用电子束蒸镀的方法，进行键合层金属蒸镀。电池外延片、GaAs临时基板，蒸镀Au，厚度10kÅ；PI膜双面蒸镀Ti/Au，其中Ti厚度1KÅ，Au厚度4KÅ；蒸镀后，太阳电池外延片、GaAs临时基板、PI膜进行退火，退火温度320℃，时间10min，N₂环境。

3、“三明治”键合，所谓“三明治”键合，是指将太阳电池外延片、PI膜、临时GaAs基板，依次叠加在一起，整体类似于三明治的结构，进而一次键合成型的方法；键合时，金属面对金属，键合条件是：压力7000kgf~9000kgf，温度分三个阶段上升下降，第一阶段240℃，保持时间5min，第二阶段320℃，保持时间10min，第三阶段100℃，保持时间5min；键合后，在GaAs临时基板面，沉积3000Å的Si3N4薄膜，作为保护层。

4、使用化学溶液腐蚀的方法，去除电池外延片的GaAs基板。使用的化学溶液成分是NH₄OH、H₂O₂、H₂O，比例可以是1:1:5或1:5:5，而且腐蚀是在冷却槽内进行，便于吸收反应放出的热量。

5、台面制作。使用电感耦合等离子体刻蚀外延层，蚀刻至金属层为止,整体槽深为5μm~6μm，台面尺寸为100μm×100μm。使用的气体为Cl₂、HBr、BCl₃、O₂，气体总体流量控制在50sccm，腔体压力为0.5Pa，上电极功率300w，下电极功率50w。特别说明，在蚀刻气体中加入O₂，是为了蚀刻出没有直角的台阶，O₂占总流量的2%~5%，台阶角度在105°~120°之间，无直角的台阶，有利于后续填充与钝化。

6、N/P电极制作。使用负性光刻胶制作电极图形，蒸镀金属电极，然后进行剥离的方法，一次性制作出N面与P面的电极。

N面与P面的电极的电极的结构为AuGe/Ti/Au/Ag/Au，整体厚度为3μm，其中Au厚度约占11%。

7、走道制作。先使用光刻掩膜技术，利用光刻胶作出走道图形。使用I₂:KI水溶液，对金进行蚀刻，其中I₂：KI=1:5（质量比），溶液浓度为3mol/L ~5mol/L，使用温度为40℃±2℃。再利用HF溶液腐蚀Ti，HF溶液浓度为0.15~0.2mol/L。

8、BCB填充并平坦化。使用旋涂法进行BCB涂覆，并在BCB涂覆前，表面先涂覆AP3000增粘剂。BCB旋涂参数为：第一转1200rpm，时间10s，第二转2500rpm，时间30s。涂覆后，对BCB进行固化处理，处理方法为，在N₂环境下，200℃退火30min.然后进行化学机械抛光，将BCB表面进行平坦化，抛光使用聚氨酯抛光垫，抛光液为碱性，PH值9.6~10.9之间，抛光压力0.2kgf，时间10min。抛光后，在利用光刻掩膜加ICP技术，将N/P电极上的BCB去除。ICP使用的气体为SF₆、O₂，总流量50sccm，其中O₂ 5sccm，压力2Pa，上电极功率500w，下电极功率100w。

9、互联电极制作。利用负胶剥离技术与电子束蒸发技术，蒸发连接电极，电极材料为Ag，厚度为40KÅ。特别的，为了使连接电极具有良好的连接，不至于断开。蒸镀镀锅角度控制在70°，旋转速度12rpm。

10、减反射膜制作。使用电子束蒸发技术蒸镀减反射膜材料。材料依次为Ti₃O₅和Al₂O₃，厚度分别为300Å与600Å。然后使用光刻掩膜技术，制作减反射膜蚀刻图形。使用HF溶液腐蚀掉电极上的减反射膜，HF溶液浓度为0.12mol/L。

11、临时基板去除。首先在电池正面涂覆一层厚度2~2.5iμm的光刻胶，作为保护层。再贴厚度为500μm的热解膜进行进一步保护；然后使用砂轮研磨机，将GaAs临时基板减薄至100μm，然后使用NH₄OH：H₂O₂：H₂O=1:1:5溶液，对剩余GaAs基板进行腐蚀，直至将GaAs基板完全腐蚀。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。