[發明專利]摻雜超晶格結構的太陽能電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201210203837.7
• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN102738266A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 鄭新和;李雪飛;張東炎;吳淵淵;陸書龍;楊輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/077;H01L31/18
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 孫佳胤;翟羽

1.一種摻雜超晶格結構的太陽能電池，其特征在于，包括第一GaAs層和有源區，所述有源區置于第一GaAs層的裸露表面上，所述有源區包括第一、第二GaNAs/InGaAs超晶格結構，所述第二GaNAs/InGaAs超晶格結構設置于第一GaNAs/InGaAs超晶格結構表面，所述第一、第二GaNAs/InGaAs超晶格結構中的InGaAs層厚度不同，且第一GaNAs/InGaAs超晶格結構中InGaAs層和GaNAs層均摻雜同種導電類型的雜質。

2.根據權利要求1所述的摻雜超晶格結構的太陽能電池，其特征在于，進一步包括GaAs電池和GaAs緩沖層，所述GaAs電池置于GaAs緩沖層的裸露表面上，所述GaAs電池包括依次設置的AlGaAs背場層、第一GaAs層、有源區、第二GaAs層和AlGaAs窗口層，其中第一GaAs層的導電摻雜類型與第二GaAs層的導電摻雜類型相反。

3.根據權利要求2所述的摻雜超晶格結構的太陽能電池，其特征在于，進一步包括Ge或GaAs的襯底，以及包括依次在Ge或GaAs的襯底上設置的GaAs緩沖層、GaAs電池和GaAs接觸層，所述襯底的摻雜類型與第二GaNAs/InGaAs超晶格結構的摻雜類型一致。

4.根據權利要求1所述的摻雜超晶格結構的太陽能電池，其特征在于，所述第一、第二GaNAs/InGaAs超晶格結構的周期范圍分別為1納米至10納米。

5.一種如權利要求所述的摻雜超晶格結構的太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括步驟：3）在第一GaAs層裸露表面生長有源區，?所述步驟3）進一步包括步驟：?31）在第一GaAs層裸露表面生長第一GaNAs/InGaAs超晶格結構；?32）在第一GaNAs/InGaAs超晶格結構表面生長第二GaNAs/InGaAs超晶格結構；?其中，所述第一、第二GaNAs/InGaAs超晶格結構中的InGaAs層厚度不同，且第一GaNAs/InGaAs超晶格結構中InGaAs層和GaNAs層均摻雜同種導電類型的雜質。

6.根據權利要求5所述的摻雜超晶格結構的太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟3）之前進一步包括步驟：?1）在GaAs緩沖層的裸露表面生長AlGaAs背場層；?2）在AlGaAs背場層表面生長第一GaAs層；?所述步驟3）之后進一步包括步驟：?4）在有源區表面生長第二GaAs層；?5）在第二GaAs層表面生長AlGaAs窗口層。

7.根據權利要求6所述的摻雜超晶格結構的太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述步驟1）之前包括步驟：在Ge或GaAs的襯底的裸露表面生長GaAs緩沖層；所述步驟5）之后包括步驟：在AlGaAs窗口層表面生長GaAs接觸層，所述襯底的摻雜類型與第二GaNAs/InGaAs超晶格結構的摻雜類型一致。

8.根據權利要求5所述的摻雜超晶格結構的太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述第一、第二GaNAs/InGaAs超晶格結構的生長均采用In與N空間分離的生長方式。