[00123053]太阳能电池锗衬底单晶片

太阳能电池锗衬底单晶片是近年随着航天事业不断发展而出现的新型的功能材料,以锗晶片为衬底的高效率多结太阳能电池主要应用于如卫星等空间供电电源中即空间光伏发电,同时亦可以用于地面聚光光伏发电。与传统的衬底材料相比,具有抗宇宙高能射线辐射和光电转换效率高的特点。我公司根据发展需要自行立项开展太阳能电池锗衬底单晶片研发。 本项目已形成完整的太阳能电池锗衬底单晶片加工技术,该技术采用多线切割、研磨、抛光和表面清洗等加工过程将低位错锗单晶加工成免清洗的锗单晶片,用于太能电池衬底。本技术中抛光和清洗则分别采用了有别于传统加工工艺的化学机械抛光和表面化学清洗技术。化学机械抛光主要是采用了化学腐蚀和机械研磨相结合的方法,通过一定的抛光压力、化学药液量、温度和研磨材料的组合,使得锗单晶片呈现出具有规范几何尺寸和表面粗糙度的镜面效果。表面化学清洗主要是使用了对锗晶体具有良好腐蚀性的化学试剂,通过一定的配比、温度和机械运动的控制,使得抛光之后的锗晶体的表面在清洗过程中有效去除表面杂质和一层均匀的金属层,为后期外延生长做好准备。 采用项目技术生产的太阳能电池锗衬底单晶片产品已达到如下性能指标：EPD≤300/cm2;电阻率0.005-0.05Ω·cm;总厚度差≤10μm;弯曲度≤15μm;翘曲度≤15μm。从目前多家用户的使用结果来看,产品性能和国外进口衬底片相当,进入世界先进行列,后期电池也已经安装到了相应的航天器。 根据分析,在未来的5至10年间太阳能电池产业将迎来突破性的发展,而锗衬底单晶片材料作为基本的基础材料,也将跟随发展起来,毋庸置疑锗衬底的未来将具有广泛的市场前景。