[發(fā)明專利]太陽能電池與其制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811377206.0
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN111200030B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅軼
• 申請（專利權(quán)）人: 紫石能源有限公司
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/0304;H01L31/0693;H01L31/18
• 代理公司: 北京東靈通專利代理事務(wù)所(普通合伙) 61242
• 代理人: 王榮

本申請?zhí)峁┝艘环N太陽能電池與其制作方法。該太陽能電池包括依次疊置的背場層、基層和發(fā)射層，背場層與發(fā)射層之間具有PN結(jié)，基層為超晶格結(jié)構(gòu)層，超晶格結(jié)構(gòu)層包括多個疊置的周期結(jié)構(gòu)，各周期結(jié)構(gòu)包括疊置的三個子結(jié)構(gòu)層，三個子結(jié)構(gòu)層中的一個子結(jié)構(gòu)層包括GaAs，另一個子結(jié)構(gòu)層包括In_xGa_1?xAs，再一個子結(jié)構(gòu)層包括In_yGa_1?yP，其中，0x1，0y1。該太陽能電池中包括超晶格結(jié)構(gòu)層，該超晶格結(jié)構(gòu)層包括多種光譜吸收范圍不同的材料，從而拓寬了該太陽能電池的光譜吸收范圍，進而提高了太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及太陽能電池領(lǐng)域，具體而言，涉及一種太陽能電池與其制作方法。

背景技術(shù)

隨著節(jié)能減排運動的興起，作為轉(zhuǎn)化效率最高的GaAs太陽能電池的應(yīng)用越來越廣泛。高晶體質(zhì)量的GaAs太陽能電池主要是通過金屬有機化合物氣相沉積(MOCVD)或者分子束外延(MBE)中進行外延沉積制備。

單結(jié)GaAs太陽能電池一般包括襯底，背場層，基層，發(fā)射層，窗口層和接觸層，目前最高轉(zhuǎn)化效率達到28.6％。而多結(jié)砷化鎵太陽能電池，利用不同帶隙寬度吸收光譜范圍不同，通過隧道結(jié)將不同禁帶寬度的材料制備的子電池串聯(lián)得到。而隧道結(jié)往往由重摻雜材料組成，生長困難。因此，多結(jié)砷化鎵太陽能電池的制作較困難。

在背景技術(shù)部分中公開的以上信息只是用來加強對本文所描述技術(shù)的背景技術(shù)的理解，因此，背景技術(shù)中可能包含某些信息，這些信息對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說并未形成在本國已知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的主要目的在于提供一種太陽能電池與其制作方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中高轉(zhuǎn)化效率的太陽能電池的制作較困難的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本申請的一個方面，提供了一種太陽能電池，該太陽能電池包括依次疊置的背場層、基層和發(fā)射層，上述背場層與上述發(fā)射層之間具有PN結(jié)，上述基層為超晶格結(jié)構(gòu)層，上述超晶格結(jié)構(gòu)層包括多個疊置的周期結(jié)構(gòu)，各上述周期結(jié)構(gòu)包括疊置的三個子結(jié)構(gòu)層，三個上述子結(jié)構(gòu)層中的一個上述子結(jié)構(gòu)層包括GaAs，另一個上述子結(jié)構(gòu)層包括In_xGa_1-xAs，再一個上述子結(jié)構(gòu)層包括In_yGa_1-yP，其中，0x1，0y1。

進一步地，沿靠近上述發(fā)射層的方向上，一個上述周期結(jié)構(gòu)中的三個上述子結(jié)構(gòu)層依次為第一子結(jié)構(gòu)層、第二子結(jié)構(gòu)層和第三子結(jié)構(gòu)層，包括GaAs的上述子結(jié)構(gòu)層為上述第一子結(jié)構(gòu)層，包括In_xGa_1-xAs的上述子結(jié)構(gòu)層為上述第二子結(jié)構(gòu)層，包括In_yGa_1-yP的上述子結(jié)構(gòu)層為上述第三子結(jié)構(gòu)層。

進一步地，一個上述周期結(jié)構(gòu)中，包括GaAs的上述子結(jié)構(gòu)層的厚度在2nm～50nm之間，包括In_xGa_1-xAs的上述子結(jié)構(gòu)層的厚度在1～15nm之間，包括In_yGa_1-yP的上述子結(jié)構(gòu)層的厚度在2～30nm之間。

進一步地，上述周期結(jié)構(gòu)有2～200個，優(yōu)選地，上述基層的厚度在100～5000nm之間。

進一步地，至少部分上述周期結(jié)構(gòu)還包括第四子結(jié)構(gòu)層，上述第四子結(jié)構(gòu)層位于上述第三子結(jié)構(gòu)層的遠離上述第二子結(jié)構(gòu)層的表面上，上述第四子結(jié)構(gòu)層包括In_zGa_1-zAs，其中，0z1。

進一步地，各上述周期結(jié)構(gòu)中，包括In_yGa_1-yP的上述子結(jié)構(gòu)層為第三子結(jié)構(gòu)層，與上述發(fā)射層距離最小的上述周期結(jié)構(gòu)中不包括上述第四子結(jié)構(gòu)層；優(yōu)選地，上述第四子結(jié)構(gòu)層的厚度在1～15nm之間。

進一步地，0.3y0.7。