[發(fā)明專利]一種含有異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的寬帶隙反向三結(jié)太陽電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410556315.4
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN104393090A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈靜曼;陸宏波;李欣益;張瑋;孫利杰;周大勇;陳開建;石夢奇
• 申請（專利權(quán)）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號: H01L31/078
• 分類號: H01L31/078
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔;賈慧琴

1.一種含有異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的寬帶隙反向三結(jié)太陽電池，其特征在于，該電池包含由底層向頂層按生長方向依次設(shè)置的襯底（1）、緩沖層（2）、底電池（3）、超寬帶隙隧穿結(jié)（4）、中電池（5）、寬帶隙隧穿結(jié)（6）、頂電池（7）以及接觸層（8）；底電池（3）、中電池（5）和頂電池（7）分別包含按生長方向依次設(shè)置的窗口層、發(fā)射區(qū)、基區(qū)以及背場；

所述的底電池（3）為AlGaInP電池，所述的中電池（5）為AlGaAs和GaInP異質(zhì)結(jié)電池，所述的頂電池（7）為GaAs電池；

所述的中電池（5），采用Zn摻雜的Al_xGaAs作為基區(qū)（5-2），Si摻雜的Ga_yInP作為發(fā)射區(qū)（5-1），構(gòu)成異質(zhì)結(jié)太陽電池；其中0.05≤x≤0.45，0.48≤y≤0.54；

所述的底電池（3），其背場（3-1）采用梯度Zn摻雜的Al_zGaInP，其中0.13≤z≤0.5。

2.如權(quán)利要求1所述的含有異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的寬帶隙反向三結(jié)太陽電池，其特征在于，所述的中電池（5），其基區(qū)（5-2）中Zn的摻雜濃度為5E16至5E17cm^-3；其發(fā)射區(qū)（5-1）中Si的摻雜濃度為8E17至4E18cm^-3。

3.如權(quán)利要求2所述的含有異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的寬帶隙反向三結(jié)太陽電池，其特征在于，所述的中電池（5），其窗口層采用AlInP，背場采用AlGaInP；所述的窗口層采用Si摻雜AlInP，Si的摻雜濃度為5E17~1E19cm^-3；所述的背場采用Zn摻雜Al_zGaInP，Zn的摻雜濃度為5E17?cm^-3~1E19cm^-3，其中0.13≤z≤0.5。

4.如權(quán)利要求1所述的含有異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的寬帶隙反向三結(jié)太陽電池，其特征在于，所述的底電池（3），其背場（3-1）中Zn的摻雜濃度從1E17?cm^-3至3E18cm^-3按e指數(shù)非線性變化。

5.如權(quán)利要求4所述的含有異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的寬帶隙反向三結(jié)太陽電池，其特征在于，所述的底電池（3），其窗口層采用Si摻雜的AlInP，Si的摻雜濃度為5E17~1E19cm^-3；所述的發(fā)射區(qū)采用Si摻雜的Al_aGaInP，Si的摻雜濃度為4E17~1E19cm^-3；所述的基區(qū)采用Zn摻雜的Al_bGaInP，Zn的摻雜濃度為1E16~5E17?cm^-3；其中0.03≤a≤0.25，0.03≤b≤0.15。

6.如權(quán)利要求1所述的含有異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的寬帶隙反向三結(jié)太陽電池，其特征在于，所述的頂電池（7），其窗口層采用Si摻雜AlInP，Si的摻雜濃度為5E17~1E19cm^-3；所述的發(fā)射區(qū)采用Si摻雜的GaAs，Si的摻雜濃度為1E18~1E19；所述的基區(qū)采用Zn摻雜的GaAs，Zn的摻雜濃度為3E17~1E18；所述的背場采用Zn摻雜的Al_cGaAs，Zn的摻雜濃度為1E18~1E19，0.13≤c≤0.5。

7.如權(quán)利要求1所述的含有異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的寬帶隙反向三結(jié)太陽電池，其特征在于，所述的襯底（1）采用p型GaAs，摻雜濃度為1E18~1E19；所述的緩沖層（2）采用p型GaAs，摻雜濃度為1E18~1E19；所述的接觸層（8）采用Zn摻雜GaAs，摻雜濃度為3E18~1E19。

8.如權(quán)利要求1所述的含有異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的寬帶隙反向三結(jié)太陽電池，其特征在于，所述的寬帶隙隧穿結(jié)（4），采用Si摻雜GaInP，摻雜濃度為1E18~5E19?cm^-3，和C摻雜?Al_dGaAs，摻雜濃度為5E18~4E20?cm^-3，其中0.4≤d≤0.9。