[發(fā)明專利]三結(jié)太陽能電池及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210236314.2
• 申請(qǐng)日: 2012-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN102751367A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 畢京鋒;林桂江;劉建慶;丁杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門市三安光電科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0687
• 分類號(hào): H01L31/0687;H01L31/0304;H01L31/18
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1.一種三結(jié)太陽能電池，其包括：

Ge襯底；

In_xGa_1-xAs漸變緩沖層，形成于所述Ge襯底之上；

GaAs_xSb_1-x第一子電池，形成于漸變緩沖層上方，具有一第一帶隙；

InP第二子電池，形成于第一子電池上方，具有一大于第一帶隙的第二帶隙；

Al_xGa_1-xAs_ySb_1-y第三子電池，形成于第二子電池上方具有一大于第二帶隙的第三帶隙，晶格常數(shù)以第一、二子電池匹配。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其特征在于：所述Ge襯底的厚度小于150?微米。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其特征在于：所述In_xGa_1-xAs漸變緩沖層為多層結(jié)構(gòu)，其組分x變化范圍是0~0.53，帶隙變化范圍是0.77~1.42?eV，晶格常數(shù)變化范圍是5.66~5.87??。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其特征在于：在InP第二子電池中植入一InAs量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)第二子電池的波長(zhǎng)吸收范圍，實(shí)現(xiàn)三結(jié)子電池的電流匹配。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能電池，其特征在于：所述InAs量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)為多周期結(jié)構(gòu)，其周期數(shù)為10~20。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能電池，其特征在于：所述第一子電池的帶隙范圍是0.76~0.85?eV；第二子電池的等效帶隙范圍為1.20~1.35?eV；第三子電池的帶隙范圍為1.90~2.20?eV。

7.一種三結(jié)太陽能電池的制備方法，其包括步驟：

提供一Ge襯底，用于半導(dǎo)體外延生長(zhǎng)；

在所述襯底上形成In_xGa_1-xAs漸變緩沖層；

在所述漸變緩沖層上方形成GaAs_xSb_1-x?第一子電池，使其具有第一帶隙；

在所述的GaAs_xSb_1-x?第一子電池上方形成InP第二子電池，使其具有一大于第一帶隙的第二帶隙；

在所述第二子電池上方形成第三子電池，其材料為四元化合物Al_xGa_1-xAs_ySb_1-y，使其具有大于第二帶隙的第三帶隙，晶格常數(shù)與第一、二子電池匹配。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能電池的制方法，其特征在于：所述Ge襯底的厚度小于150?微米。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能電池的制方法，其特征在于：采用MOCVD或者M(jìn)BE外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能電池的制方法，其特征在于：所述In_xGa_1-xAs漸變緩沖層為多層結(jié)構(gòu)，組分漸變，x變化范圍是0~0.53，帶隙變化范圍是0.77~1.42?eV，晶格常數(shù)變化范圍是5.66~5.87??。

11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能電池的制方法，其特征在于：在InP第二子電池中植入一InAs量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)第二子電池的波長(zhǎng)吸收范圍，實(shí)現(xiàn)三結(jié)子電池的電流匹配。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的太陽能電池的制方法，其特征在于：所述第一子電池的帶隙范圍是0.76~0.85?eV；第二子電池的等效帶隙范圍為1.20~1.35?eV；第三子電池的帶隙范圍為1.90~2.20?eV。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的太陽能電池的制方法，其特征在于：所述InAs量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)為20周期。