[發明專利]一種四結四元化合物太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201210026736.7
• 申請日: 2012-02-08
• 公開（公告）號: CN102569475A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 畢京鋒;林桂江;劉建慶;熊偉平;宋明輝;王良均;丁杰;林志東
• 申請（專利權）人: 天津三安光電有限公司
• 主分類號: H01L31/0725
• 分類號: H01L31/0725;H01L31/0735;H01L31/18
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• 代理人: 暫無信息

1.一種四結四元化合物太陽能電池，其包括：

InP生長襯底；

第一子電池，形成于所述生長襯底之上，具有第一帶隙，且其晶格常數與生長襯底匹配；

第二子電池，形成于第一子電池之上，具有比第一帶隙大的第二帶隙，且其晶格常數與襯底匹配；?

漸變緩沖層，形成于第二子電池之上，具有比第二帶隙大的第三帶隙，且其組分漸變，晶格常數隨組分變化逐步縮小；

第三子電池，形成于漸變緩沖層之上，具有比第三帶隙大的第四帶隙，且其晶格常數小于襯底和第一、二子電池；

第四子電池，形成于第三子電池之上，具有比第四帶隙大的第五帶隙，且其晶格常數與第三子電池晶格匹配。

2.根據權利要求1所述的四結四元化合物太陽能電池，其特征在于：所述第一子電池由InGaAs發射區和基區組成；所述第二子電池由四元化合物InGaAsP發射區和基區組成；所述漸變緩沖層為InGaP；所述第三子電池由四元化合物InAlGaAs發射區和基區組成；所述第四子電池由四元化合物InAlAsP發射區和基區組成。

3.根據權利要求1所述的四結四元化合物太陽能電池，其特征在于：所述第一子電池具有0.72～0.76?eV的帶隙，第二子電池具有1～1.1?eV的帶隙，第三子電池具有1.35~1.42?eV的帶隙，第四子電池具有1.85～1.92?eV的帶隙。

4.根據權利要求1所述的四結四元化合物太陽能電池，其特征在于：所述漸變緩沖層InGa?P的晶格常數隨In組分配比的變化而變化，在一側上與生長襯底晶格匹配且另一側上與第三子電池的晶格匹配。

5.一種四結四元化合物太陽能電池，其包括：

支撐基板；

第一子電池，位于支撐基板之上，具有第一帶隙；

第二子電池，位于第一子電池之上，由四元化合物InGaAsP發射區和基區組成，其具有比第一帶隙大的第二帶隙，晶格常數與第一子電池匹配；

漸變緩沖層，位于第二子電池之上，具有比第二帶隙大的第三帶隙，且其組分漸變，晶格常數隨組分變化逐步縮小；

第三子電池，位于漸變緩沖層之上，由四元化合物InAlGaAs發射區和基區組成，其具有比第三帶隙大的第四帶隙，晶格常數小于第一、二子電池；

第四子電池，位于第三子電池之上，由四元化合物InAlAsP發射區和基區組成，其具有比第四帶隙大的第五帶隙，晶格常數與第三子電池晶格匹配。

6.根據權利要求5所述的四結四元化合物太陽能電池，其特征在于：所述第一子電池由InGaAs發射區和基區組成；所述所述第二子電池由四元化合物InGaAsP發射區和基區組成；所述漸變緩沖層為InGaP；所述第三子電池由四元化合物InAlGaAs發射區和基區組成；所述第四子電池由四元化合物InAlAsP發射區和基區組成。

7.根據權利要求5所述的四結四元化合物太陽能電池，其特征在于：所述漸變緩沖層InGaP的晶格常數隨In組分配比的變化而變化，在一側上與第二子電池晶格匹配且另一側上與第三子電池的晶格匹配。

8.一種四結四元化合物太陽能電池的制造方法，其步驟如下：

提供InP生長襯底；

在所述生長襯底上形成第一子電池，具有第一帶隙，其晶格常數與生長襯底晶格匹配；

在所述第一子電池上形成第二子電池，其具有比第一帶隙大的第二帶隙，晶格常數與襯底晶格匹配；

在所述第二子電池上形成漸變緩沖層，其具有比第二帶隙大的第三帶隙，組分漸變；

在所述漸變緩沖層上形成第三子電池，其具有比第三帶隙大的第四帶隙，其晶格常數小于襯底晶格常數；

在所述第三子電池上形成第四子電池，其具有比所述第四帶隙大的第五帶隙，其晶格常數與第三子電池匹配。

9.根據權利要求8所述的四結四元化合物太陽能電池的制造方法，其特征在于：所述第一子電池具有0.62～0.76?eV的帶隙，第二子電池具有1～1.1?eV的帶隙，第三子電池具有1.35~1.42?eV的帶隙，第四子電池具有1.85～1.92?eV的帶隙。