[發明專利]堆疊狀的單片的正置變質的多結太陽能電池

有效

• 申請號: 201911281644.1
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN111326597B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: D·富爾曼;R·范萊斯特;M·莫伊澤爾
• 申請（專利權）人: 阿聚爾斯佩西太陽能有限責任公司
• 主分類號: H01L31/0725
• 分類號: H01L31/0725;H01L31/0687;H01L31/0735;H01L31/0693
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

本發明涉及一種堆疊狀的單片的正置變質的多結太陽能電池，其具有：至少一個第一子電池，第一子電池具有第一帶隙、第一晶格常數，并且超過50％由鍺組成；布置在第一子電池上方的第二子電池，第二子電池具有第二帶隙和第二晶格常數；布置在第一子電池和第二子電池之間的變質緩沖部，變質緩沖部包括至少三個層的序列，三個層具有在第二子電池的方向上逐層增大的晶格常數；布置在變質緩沖部和第二子單元之間的第一隧道二極管，第一隧道二極管具有nsupgt;+/supgt;層和psupgt;+/supgt;層，其中，第二帶隙大于第一帶隙，第一隧道二極管的nsupgt;+/supgt;層包括InAlP，第一隧道二極管的psupgt;+/supgt;層包括含As的III?V族材料，在nsupgt;+/supgt;層和psupgt;+/supgt;層之間布置有中間層，中間層分別比nsupgt;+/supgt;層更薄且比psupgt;+/supgt;層更薄。

技術領域

本發明涉及一種堆疊狀的、單片(monolithisch)的、正置變質(aufrecht-metamorphe)的多結太陽能電池。

背景技術

由W.Guter等人的《Investigation?and?development?of?III-V-triple-junction?concentrator?solar?cells》，第22屆歐洲光伏太陽能會議，2007年9月3日至7日，意大利米蘭，第122-125頁已知一種單片的正置變質的太陽能電池堆疊。

由EP?2?251?912?A1已知一種堆疊狀的單片的多結太陽能電池，其在太陽能電池之間具有改善的電流傳導。為此，在兩個彼此疊置的太陽能電池之間布置具有彼此應變(verspannen)的退化層的隧道二極管。

以壓縮應變的退化層來補償拉伸應變的退化層。退化層要么實施成摻雜有碳的退化p⁺層，要么實施成摻雜有碲或硅的退化n⁺層。通過對應變進行補償，沒有應力作用在包圍隧道二極管的層上，換句話說，應力的總和是零。

由US?2010/0319764?A1已知一種具有含氮化物的子電池的多結太陽能電池，其中，通過熱處理來實現增大多結太陽能電池的隧道電流。在隧道二極管上阻止熱處理帶來的負面影響，其方式是：隧道二極管包括由多個n摻雜層和p摻雜層構成的層序列，并且包括ErAs中間層。

在Seokjin?Kan等人的《Numerical?analysis?of?p-GaAs/n-GaAs?tunneljunction?emplying?InAs?intermediate?layer?for?high?concentrated?photovoltaicapplications》物理學雜志：會議系列，第490頁，2014，012178.ISSN?1742-6596中，提出具有GaAs隧道二極管的雙結太陽能電池的實驗結果，所述GaAs隧道二極管具有薄的InAs的中間層。

從US?2017/0222066?A1以及從EP?1?134?813?A2已知各種多結太陽能電池。

發明內容

在這種背景下，本發明的任務在于提供一種進一步改進現有技術的設備。

該任務通過具有本發明的技術方案的多結太陽能電池來解決。本發明的有利實構型是優選的實施方式。

根據本發明的主題提供一種堆疊狀的單片的正置變質的多結太陽能電池，其具有至少一個第一子電池、第二子電池、變質緩沖部(metamorphen?Puffer)和至少一個第一隧道二極管。

第一子電池具有第一帶隙和第一晶格常數，并且超過50％由鍺構成。

第二子電池布置在第一子電池上方，并且具有第二帶隙和第二晶格常數，其中，第二帶隙大于第一帶隙，并且第二晶格常數大于第一晶格常數。

變質緩沖部布置在第一子電池和第二子電池之間。