[發明專利]一種提高抗輻照性能的多結太陽能電池及制作方法

在審

• 申請號: 201910697039.6
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110311006A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 吳真龍;李俊承
• 申請（專利權）人: 揚州乾照光電有限公司
• 主分類號: H01L31/0725
• 分類號: H01L31/0725;H01L31/0735;H01L31/0224;H01L31/0232;H01L31/0304;H01L31/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 溫可睿

本申請提供一種提高抗輻照性能的多結太陽能電池及制作方法，所述多結太陽能電池，至少包括InGaAs子電池和GaInP子電池，其中GaInP子電池為頂電池，InGaAs子電池為中間電池，頂電池背離中間電池的一側還設置有光導接觸層，光導接觸層的材質為GaInP或AlGaInP。采用光導接觸層代替現有技術中的歐姆接觸層，避免歐姆接觸層吸收頂電池GaInP和中間電池InGaAs子電池對應的吸收光譜，因此，能夠提高頂電池GaInP、特別是中間電池InGaAs子電池的吸光效率。由于InGaAs子電池的吸光效率提高，對應的其光電轉換效率有所提高，中間子電池的厚度可以降低，進而提高多結太陽能電池的抗輻照性能。

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，尤其涉及一種提高抗輻照性能的多結太陽能電池及制作方法。

背景技術

太陽能電池可將太陽能直接轉換為電能，是一種最有效的清潔能源形式。III-V族化合物半導體太陽能電池在目前材料體系中轉換效率最高，同時具有耐高溫性能好、抗輻照能力強等優點，被公認為是新一代高性能長壽命空間主電源，其中GaInP/InGaAs/Ge晶格匹配結構的三結電池已在航天領域得到廣泛應用。

空間應用環境存在高能帶電粒子輻射，這些帶電粒子進入太陽能電池使晶格原子發生位移，形成大量的空位、填隙原子和復合體等晶格缺陷。這些缺陷可成為載流子的復合中心，導致光生載流子壽命縮短，降低太陽能電池的光電轉換效率，直接影響航天器的在軌工作壽命和可靠性。

因此，如何提高太陽能電池的抗輻照性能，進而提高太陽能電池的光電轉換效率成為亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種提高抗輻照性能的多結太陽能電池及制作方法，以解決現有技術中太陽能電池抗輻射能力有限，導致太陽能電池的光電轉換效率較低的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種提高抗輻照性能的多結太陽能電池，包括：

至少三結子電池，所述三結子電池中至少包括InGaAs子電池，以及GaInP子電池或AlGaInP子電池，所述GaInP子電池或AlGaInP子電池為所述多結太陽能電池的頂電池，所述InGaAs子電池為位于所述多結太陽能電池的底電池和所述頂電池之間的中間電池；

位于所述頂電池背離所述底電池一側的光導接觸層；

位于所述光導接觸層背離所述頂電池一側的透明電極，所述透明電極為柵線結構，且所述光導接觸層和所述透明電極在所述頂電池上的投影重疊；

其中，所述光導接觸層的材質為GaInP或AlGaInP。

優選地，還包括：

歐姆接觸層，所述歐姆接觸層位于所述光導接觸層朝向所述透明電極的表面；

其中，所述歐姆接觸層的材質為AuGeNi。

優選地，所述歐姆接觸層的厚度范圍為2nm-10nm，包括端點值。

優選地，所述光導接觸層的厚度范圍為0.2μm-1μm，包括端點值；所述光導接觸層為n型接觸層，n型雜質的摻雜濃度范圍為1×10¹⁸/cm³～1×10¹⁹/cm³，包括端點值。

優選地，所述透明電極為ITO電極、IZO電極、IGZO電極、AZO電極或石墨烯電極。

優選地，還包括：腐蝕截止層；

所述腐蝕截止層位于所述光導接觸層朝向所述底電池的表面。

優選地，所述腐蝕截止層為n型AlGaAs材質。