[發明專利]一種正向失配四結太陽能電池

在審

• 申請號: 201610856612.X
• 申請日: 2016-09-27
• 公開（公告）號: CN107871799A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 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
• 主分類號: H01L31/0725
• 分類號: H01L31/0725;H01L31/0735
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司11315
• 代理人: 劉昕

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Ga_0.5In_0.5P成核層、Ga_0.99In_0.01As緩沖層、第一隧道結、(AlGa)_1-xIn_xAs漸變緩沖層、第一(AlGa)_1-xIn_xAs/(AlGa)_1-yIn_yAs DBR、Ga_1-xIn_xAs電池、第二隧道結、第二(AlGa)_1-xIn_xAs/(AlGa)_1-yIn_yAs DBR、(AlGa)_1-xIn_xAs電池、第三隧道結以及(AlGa)_1-yIn_yP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n型摻雜的n⁺-GaAs層的濃度和所述p型摻雜的p⁺-AlGaAs層的濃度均為1×10¹⁹-1×10²¹cm^-3；

所述(AlGa)_1-xIn_xAs漸變緩沖層包括p型摻雜層，所述p型摻雜層的濃度為1×10¹⁷-1×10¹⁹cm^-3，厚度為500nm-4000nm，0.01≤x≤0.4；

所述第一(AlGa)_1-xIn_xAs/(AlGa)_1-yIn_yAs DBR包括p型摻雜層，所述p型摻雜層的濃度為1×10¹⁷-1×10¹⁹cm^-3，在每個周期內，(AlGa)_1-xIn_xAs和(AlGa)_1-yIn_yAs的厚度均為30nm-300nm，0.01≤x≤0.4，0.01≤y≤0.4；

所述Ga_1-xIn_xAs電池包括n型摻雜的n-Ga_1-xIn_xAs發射區層和p型摻雜的p-Ga_1-xIn_xAs基區層，所述n型摻雜的n-Ga_1-xIn_xAs發射區層的濃度為1×10¹⁷-1×10¹⁹cm^-3，p型摻雜的p-Ga_1-xIn_xAs基區層的濃度為1×10¹⁶-1×10¹⁸cm^-3，所述n型摻雜的n-Ga_1-xIn_xAs發射區層的厚度均為50nm-300nm，所述p型摻雜的p-Ga_1-xIn_xAs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⁺-Ga_1-yIn_yP層和p型摻雜的p⁺-(AlGa)_1-xIn_xAs層，所述n型摻雜的n⁺-Ga_1-yIn_yP層的濃度為1×10¹⁹-1×10²¹cm^-3，厚度為10nm-100nm，所述p型摻雜的p⁺-(AlGa)_1-xIn_xAs層的濃度為1×10¹⁹-1×10²¹cm^-3，厚度為10nm-100nm，其中，0.01≤x≤0.4，0.4≤y≤0.9；

所述第二(AlGa)_1-xIn_xAs/(AlGa)_1-yIn_yAs DBR包括p型摻雜層，所述p型摻雜層的濃度為1×10¹⁷-1×10¹⁹cm^-3，每個周期內，(AlGa)_1-xIn_xAs的厚度為30nm-300nm，(AlGa)_1-yIn_yAs的厚度范圍為30nm-300nm，其中，0.01≤x≤0.4，0.01≤y≤0.4；

所述(AlGa)_1-xIn_xAs電池包括n型摻雜的n-(AlGa)_1-xIn_xAs發射區層和p型摻雜的p-(AlGa)_1-xIn_xAs基區層，所述n型摻雜的n-(AlGa)_1-xIn_xAs發射區層的濃度為1×10¹⁷-1×10¹⁹cm^-3，厚度為50nm-300nm；所述p型摻雜的p-(AlGa)_1-xIn_xAs基區層的濃度為1×10¹⁶-1×10¹⁸cm^-3，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-yIn_yP層和p型摻雜的p⁺-(AlGa)_1-xIn_xAs層，所述n型摻雜的n⁺-(AlGa)_1-yIn_yP層的濃度為1×10¹⁹-1×10²¹cm^-3，厚度為10nm-100nm，所述p型摻雜的p⁺-(AlGa)_1-xIn_xAs層的濃度為1×10¹⁹-1×10²¹cm^-3，厚度為10nm-100nm，其中，0.01≤x≤0.4，0.4≤y≤0.9；

所述(AlGa)_1-yIn_yP電池包括n型摻雜的n-(AlGa)_1-yIn_yP發射區層和p型摻雜的p-(AlGa)_1-yIn_yP基區層，所述n型摻雜的n-(AlGa)_1-yIn_yP發射區層的濃度為1×10¹⁷-1×1019cm^-3，厚度范圍為10nm-100nm，所述p型摻雜的p-(AlGa)_1-yIn_yP基區層的濃度為1×10¹⁶-1×10¹⁸cm^-3，厚度為100nm-1000nm，其中，0.01≤x≤0.4，0.4≤y≤0.9。