[發(fā)明專利]一種太陽能電池及其制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710743438.2
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107546287B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳真龍;姜偉;李俊承;陳凱軒;張雙翔
• 申請（專利權(quán)）人: 揚州乾照光電有限公司
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/0725;H01L31/0735;H01L31/18
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李婷婷;王寶筠

1.一種太陽能電池，其特征在于，包括：

依次層疊設(shè)置且晶格匹配的第一子電池、第一隧穿結(jié)、第二子電池、第二隧穿結(jié)和第三子電池，所述第二子電池中包括多量子阱結(jié)構(gòu)；

其中，所述多量子阱結(jié)構(gòu)包括交叉層疊的多層勢阱層和多層勢壘層，以及位于所述勢阱層和所述勢壘層之間的緩沖過渡層；

其中，所述第一子電池為Ge底電池，所述第二子電池為包含多量子阱結(jié)構(gòu)的InGaAs中電池，所述第三子電池為GaInP或AlGaInP頂電池；

所述多量子阱結(jié)構(gòu)中勢阱層的材質(zhì)為In_xGa_1-xAs；勢壘層的材質(zhì)為GaAs_1-yP_y；其中，x的取值范圍為0-0.3，包括0.3；y的取值范圍為0-0.5，包括0.5；

當所述勢阱層材料為In_xGa_1-xAs，且x<0.1時，所述緩沖過渡層的材質(zhì)為GaAs；

當所述勢阱層材料為In_xGa_1-xAs，且x≥0.1時，所述緩沖過渡層的材質(zhì)為In_zGaAs，其中，0<z<x。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，所述緩沖過渡層的厚度范圍為0.3nm-3nm，包括端點值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能電池，其特征在于，多層所述緩沖過渡層中至少存在一層緩沖過渡層厚度與其余緩沖過渡層的厚度不同。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，所述多量子阱結(jié)構(gòu)的周期數(shù)為2-100，包括端點值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能電池，其特征在于，所述勢阱層的厚度范圍為1nm-10nm，包括端點值；所述勢壘層的厚度范圍為1nm-20nm，包括端點值。

6.一種太陽能電池制作方法，其特征在于，用于制作形成權(quán)利要求1-5任意一項所述的太陽能電池，所述太陽能電池制作方法包括：

提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括第一子電池、位于所述第一子電池上的第一隧穿結(jié)、位于所述第一隧穿結(jié)上的背場層，以及位于所述背場層上的基區(qū)；

在所述基區(qū)背離所述襯底表面形成多量子阱結(jié)構(gòu)中的第一層；

在所述第一層上形成第一緩沖過渡層；

在所述第一緩沖過渡層上形成所述多量子阱結(jié)構(gòu)中的第二層；

在所述第二層上形成第二緩沖過渡層；

重復(fù)形成所述第一層、所述第一緩沖過渡層、所述第二層、所述第二緩沖過渡層的步驟，形成包括多個所述第一層、所述第一緩沖過渡層、所述第二層和所述第二緩沖過渡層的多量子阱結(jié)構(gòu)；

在所述多量子阱結(jié)構(gòu)上形成發(fā)射區(qū)；

在所述發(fā)射區(qū)上形成窗口層，以完成第二子電池的結(jié)構(gòu)；

在所述第二子電池上形成第二隧穿結(jié)；

在所述第二隧穿結(jié)上形成第三子電池。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能電池制作方法，其特征在于，在所述多量子阱結(jié)構(gòu)中的每層結(jié)構(gòu)生長結(jié)束后，停止通入所有的反應(yīng)源，保留通入運載所述反應(yīng)源的載氣預(yù)設(shè)時間，所述預(yù)設(shè)時間為0.5s-10s，包括端點值。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的太陽能電池制作方法，其特征在于，所述第一層為勢阱層，所述第二層為勢壘層；或者所述第一層為勢壘層，所述第二層為勢阱層。