於矽晶片上形成太陽能電池之矽鍺層的方法METHOD FOR FORMING A GEXSI1-X BUFFER LAYER OF SOLAR-ENERGY BATTERY ON A SILICON WAFER

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

美國

專利申請案號

12/461,175

專利證號

US 8,034,654 B2

專利獲證名稱

於矽晶片上形成太陽能電池之矽鍺層的方法METHOD FOR FORMING A GEXSI1-X BUFFER LAYER OF SOLAR-ENERGY BATTERY ON A SILICON WAFER

專利所屬機關 (申請機關)

國立交通大學

獲證日期

2011/10/11

技術說明

本發明未使用傳統太陽能電池技術的鍺基板，而是於矽基板上生成砷化鎵（GaAs）太陽能電池，且其方法乃在矽基板上以離子佈值的方法降低矽晶片和矽鍺磊晶層間的應力，之後，在矽基板上生成矽P型摻雜鍺緩衝層，進而在矽鍺緩衝層上成長鍺薄膜，並將太陽能電池結構生成於鍺薄膜上。 本發明可減輕太陽能電池重量，且可以在六吋以上之大型矽晶片上成長，使得成本大為降低。 本發明為在矽基板上利用矽離子佈值以促進矽基阪和矽者磊晶層間的鬆弛。 本發明使用在矽基板上成長P型摻雜矽鍺緩衝層，並以其間產生的應力場阻止差排的向上移動，進而充分的降低鍺磊晶層內的差排密度。 本發明使用矽基板以作為三五族太陽能電池的基板，可有效提高太陽能晶片的機械性質，以降低製造成本和減輕太陽能電池重量。 本發明可提高太陽能電池的聚光倍率，調變不同材料間的接面，將能隙提升轉換效率。 本發明可製造成繞曲式太陽電池，主要特點為：可成為直接能隙材料，可有效吸收太陽光，且形成之多接面太陽電池轉換效率高達39%，在高溫環境工作維持良好工作特性，適於聚光狀況下使用。 The method is using the Si+ implanted Si substrate to enhance strain relaxation at the interface between the metamorphic GexSi1−x buffer layers and the Si substrate in order to facilitate the growth of a high quality Ge on the Si. And several P-type doped GexSi1−x buffer layers (Si/Ge0.8Si0.2/Ge0.9Si0.1/Ge) are grown on top of the Si by UHVCVD , and using the stress between the interface to block the formation and penetration of dislocations. Then grow pure Ge layer of low dislocation density on the GexSi1−x buffer layer. Then grow high efficiency III-V solar cell on GexSi1−x buffer layer.

備註

本部(收文號1100065219)同意該校110年10月27日陽明交大研產學字第1100036963號函申請終止維護專利(陽明交大)

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