一種正向失配四結太陽能電池制造技術

本實用新型專利技術涉及太陽能電池技術領域，提供一種正向失配四結太陽能電池，包括Ge襯底和帽層，其中，從所述Ge襯底到所述帽層依次設有Ga

【技術實現步驟摘要】
一種正向失配四結太陽能電池
本技術屬于太陽能電池
，尤其涉及一種正向失配四結太陽能電池。
技術介紹
隨著生產力的飛速發展，全世界對能源的需求正在猛烈地增長，經濟發展對能源的依賴越來越嚴重，其中太陽能是一種取之不盡用之不竭的綠色能源，于是太陽電池受到人們越來越多的重視。基于晶格匹配設計思想的正向匹配三結太陽能電池，其材料選擇為Ga0.5In0.5P、Ga0.99In0.01As和Ge，這三種材料在晶格常數上匹配好，能獲得更好的外延形貌，材料的禁帶寬度在AM0條件下能夠獲得較好的匹配，但其轉換效率目前已經幾乎達到極限，繼續提高的空間有限。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種正向失配四結太陽能電池，旨在解決現有技術中正向匹配三結太陽能電池的轉換效率目前已經幾乎達到極限，繼續提高的空間有限的問題。本技術是這樣實現的，一種正向失配四結太陽能電池，所述正向失配四結太陽能電池包括Ge襯底和帽層，其中，從所述Ge襯底到所述帽層依次設有Ga0.5In0.5P成核層、Ga0.99In0.01As緩沖層、第一隧道結、(AlGa)1-xInxAs漸變緩沖層、第一(AlGa)1-xInxAs/(AlGa)1-yInyAsDBR、Ga1-xInxAs電池、第二隧道結、第二(AlGa)1-xInxAs/(AlGa)1-yInyAsDBR、(AlGa)1-xInxAs電池、第三隧道結以及(AlGa)1-yInyP電池；所述第一隧道結包括n型摻雜的n+-GaAs層和p型摻雜的p+-AlGaAs層；所述(AlGa)1-xInxAs漸變緩沖層包括p型摻雜層，厚度為500nm-4000nm，0.01≤x≤0.4；所述第一(AlGa)1-xInxAs/(AlGa)1-yInyAsDBR包括p型摻雜層，(AlGa)1-xInxAs和(AlGa)1-yInyAs的厚度均為30nm-300nm，0.01≤x≤0.4，0.01≤y≤0.4；所述Ga1-xInxAs電池包括n型摻雜的n-Ga1-xInxAs發射區層和p型摻雜的p-Ga1-xInxAs基區層，所述n型摻雜的n-Ga1-xInxAs發射區層的厚度均為50nm-300nm，所述p型摻雜的p-Ga1-xInxAs基區層的厚度為500nm-3000nm，0.01≤x≤0.4；所述第二隧道結包括n型摻雜的n+-Ga1-yInyP層和p型摻雜的p+-(AlGa)1-xInxAs層，n型摻雜的n+-Ga1-yInyP層和p型摻雜的p+-(AlGa)1-xInxAs層的厚度均為10nm-100nm，其中，0.01≤x≤0.4，0.4≤y≤0.9；所述第二(AlGa)1-xInxAs/(AlGa)1-yInyAsDBR包括p型摻雜層，(AlGa)1-xInxAs的厚度為30nm-300nm，(AlGa)1-yInyAs的厚度范圍為30nm-300nm，其中，0.01≤x≤0.4，0.01≤y≤0.4；所述(AlGa)1-xInxAs電池包括n型摻雜的n-(AlGa)1-xInxAs發射區層和p型摻雜的p-(AlGa)1-xInxAs基區層，所述n型摻雜的n-(AlGa)1-xInxAs發射區層和所述p型摻雜的p-(AlGa)1-xInxAs基區層的厚度為500nm-3000nm，0.01≤x≤0.4；所述第三隧道結包括n型摻雜的n+-(AlGa)1-yInyP層和p型摻雜的p+-(AlGa)1-xInxAs層，所述n型摻雜的n+-(AlGa)1-yInyP層和所述p型摻雜的p+-(AlGa)1-xInxAs層的厚度為10nm-100nm，其中，0.01≤x≤0.4，0.4≤y≤0.9；所述(AlGa)1-yInyP電池包括n型摻雜的n-(AlGa)1-yInyP發射區層和p型摻雜的p-(AlGa)1-yInyP基區層，所述n型摻雜的n-(AlGa)1-yInyP發射區層的厚度范圍為10nm-100nm，所述p型摻雜的p-(AlGa)1-yInyP基區層的的厚度為100nm-1000nm，其中，0.01≤x≤0.4，0.4≤y≤0.9。作為一種改進的方案，所述第一隧道結的厚度為10nm-100nm。作為一種改進的方案，所述Ga0.99In0.01As緩沖層的厚度為200nm-2000nm。作為一種改進的方案，所述Ga0.5In0.5P成核層的厚度為50-500nm。作為一種改進的方案，所述帽層包括n型摻雜的n+-Ga1-xInxAs層，厚度為50nm-1000nm，0.01≤x≤0.4。由于正向失配四結太陽能電池包括Ge襯底和帽層，其中，從所述Ge襯底到所述帽層依次設有Ga0.5In0.5P成核層、Ga0.99In0.01As緩沖層、第一隧道結、(AlGa)1-xInxAs漸變緩沖層、第一(AlGa)1-xInxAs/(AlGa)1-yInyAsDBR、Ga1-xInxAs電池、第二隧道結、第二(AlGa)1-xInxAs/(AlGa)1-yInyAsDBR、(AlGa)1-xInxAs電池、第三隧道結以及(AlGa)1-yInyP電池，通過優化電池帶隙在太陽光譜中的分布，調整三個子電池的組分，提高太陽能電池的光電轉換效率。附圖說明圖1是本技術提供的正向失配四結太陽能電池的結構示意圖。圖中：1、帽層；2、(AlGa)1-ylnyP電池；3、第三隧道結；4、(AlGa)1-xlnxAs電池；5、第二(AlGa)1-xlnxAs/(AlGa)1-ylnyAsDBR；6、第二隧道結；7、Ga1-xlnxAs電池；8、第一(AlGa)1-xlnxAs/(AlGa)1-ylnyAsDBR；9、(AlGa)1-xlnxAs漸變緩沖層；10、第一隧道結；11、Ga0.99ln0.01AS緩沖層；12、Ga0.5ln0.5P成核層；13、Ge襯底。具體實施方式為了使本技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本技術，并不用于限定本技術。圖1示出了本技術提供的正向失配四結太陽能電池的結構示意圖，為了便于說明，圖中僅給出了與本技術相關的部分。正向失配四結太陽能電池包括Ge襯底13和帽層1，其中，從所述Ge襯底13到所述帽層1依次設有Ga0.5In0.5P成核層12、Ga0.99In0.01AS緩沖層11、第一隧道結10、(AlGa)1-xInxAs漸變緩沖層9、第一(AlGa)1-xInxAs/(AlGa)1-yInyAsDBR8、Ga1-xInxAs電池7、第二隧道結6、第二(AlGa)1-xInxAs/(AlGa)1-yInyAsDBR5、(AlGa)1-xInxAs電池4、第三隧道結3以及(AlGa)1-yInyP電池2；Ga0.5In0.5P成核層12，其n型摻雜劑為Si、Se或Te，生長溫度為550–700℃，厚度為50-500nm，通過該層中磷原子的擴散形成n-Ge層，從而形成鍺電池；Ga0.99In0.01AS緩沖層11，其n型摻雜劑為Si、Se或Te，生長溫度為600-750度，厚度為200nm-2000nm；第一隧道結10包括n型摻雜的n+-GaAs層和p本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種正向失配四結太陽能電池，其特征在于，所述正向失配四結太陽能電池包括Ge襯底和帽層，其中，從所述Ge襯底到所述帽層依次設有Ga

【技術特征摘要】
1.一種正向失配四結太陽能電池，其特征在于，所述正向失配四結太陽能電池包括Ge襯底和帽層，其中，從所述Ge襯底到所述帽層依次設有Ga0.5In0.5P成核層、Ga0.99In0.01As緩沖層、第一隧道結、(AlGa)1-xInxAs漸變緩沖層、第一(AlGa)1-xInxAs/(AlGa)1-yInyAsDBR、Ga1-xInxAs電池、第二隧道結、第二(AlGa)1-xInxAs/(AlGa)1-yInyAsDBR、(AlGa)1-xInxAs電池、第三隧道結以及(AlGa)1-yInyP電池；所述第一隧道結包括n型摻雜的n+-GaAs層和p型摻雜的p+-AlGaAs層；所述(AlGa)1-xInxAs漸變緩沖層包括p型摻雜層，厚度為500nm-4000nm，0.01≤x≤0.4；所述第一(AlGa)1-xInxAs/(AlGa)1-yInyAsDBR包括p型摻雜層，(AlGa)1-xInxAs和(AlGa)1-yInyAs的厚度均為30nm-300nm，0.01≤x≤0.4，0.01≤y≤0.4；所述Ga1-xInxAs電池包括n型摻雜的n-Ga1-xInxAs發射區層和p型摻雜的p-Ga1-xInxAs基區層，所述n型摻雜的n-Ga1-xInxAs發射區層的厚度均為50nm-300nm，所述p型摻雜的p-Ga1-xInxAs基區層的厚度為500nm-3000nm，0.01≤x≤0.4；所述第二隧道結包括n型摻雜的n+-Ga1-yInyP層和p型摻雜的p+-(AlGa)1-xInxAs層，n型摻雜的n+-Ga1-yInyP層和p型摻雜的p+-(AlGa)1-xInxAs層的厚度均為10nm-100nm，其中，0.01≤x≤0.4，0.4≤y≤0.9；所述第二(AlGa)1-xInxAs/(AlGa)1-yInyAsDBR包括p型摻雜層，(AlGa)1-xInxAs的厚度為...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張啟明，張恒，劉如彬，唐悅，石璘，孫強，
申請(專利權)人：中國電子科技集團公司第十八研究所，
類型：新型
國別省市：天津,12