[發明專利]堆疊狀的多結太陽能電池

有效

• 申請號: 202010074133.9
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111490115B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: M·莫伊澤爾;R·范萊斯特;A·貝格;L·霍斯特
• 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: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/0687;H01L31/0725
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 曾立

一種堆疊狀的多結太陽能電池，其具有：第一子電池和第二子電池，第一子電池具有上側和下側，其中，第一子電池構造成最以上的子電池，使得入射光首先照射到第一子電池的上側，然后通過下側照射到第二子電池上；第一隧道二極管，其布置在第一子電池的下側和第二子電池之間；窗口層，其中，窗口層布置在第一子電池的所述上側上，并且窗口層的帶隙大于第一子電池的帶隙；彼此間隔開的至少兩個金屬指，其中，在金屬指以下和窗口層以上布置有覆蓋層，其中，在覆蓋層以下和窗口層以上布置有附加層，并且附加層的厚度小于窗口層的厚度，且附加層的帶隙低于窗口層的帶隙。

技術領域

本發明涉及一種堆疊狀的多結太陽能電池。

背景技術

由DE?10?2013?209?217?A1公開一種具有多個子電池的多結太陽能電池。在最上方的子電池上布置有窗口層和用于構造正側接通部的多個金屬指(Metallfinger)和多個抗反射層。

由Smith?B.L等人的《InAlAs?photovoltaic?cell?design?for?high?deviceefficiency》，光伏進展：研究與應用，25，2017年，第706-713頁已知一種多結太陽能電池，該多結太陽能電池具有InAlAs頂單元，接下來是窗口層、InP蝕刻停止層和InGaAs接通層。

發明內容

在此背景下，本發明的任務在于說明一種改進現有技術的設備。

該任務通過具有根據本發明的特征的堆疊狀的多結太陽能電池來解決。本發明的有利構型是優選的實施方式。

根據本發明的主題，提供一種堆疊狀的多結太陽能電池，其具有具有上側和下側的第一子電池并且具有第二子電池。

第一子電池構造成最上方的子電池，使得入射光首先照射到第一子電池的上側上，并且然后通過下層照射到第二子電池上。

在第一子電池的下側與第二子電池之間布置有第一隧道二極管。

具有窗口層，其中，窗口層布置在第一子電池的上側上，并且窗口層的帶隙大于第一子電池的帶隙。

彼此間隔開的至少兩個金屬指，其中，在金屬指以下并且在窗口層以上布置有覆蓋層。

在覆蓋層以下并且在窗口層以上布置有附加層。

附加層的厚度小于窗口層的厚度，并且附加層的帶隙小于窗口層的帶隙。

可以理解，通過窗口層對表面進行條件處理(konditionieren)，或者換句話說，表面被鈍化，以由此減少邊界面的復合損耗并改善多結太陽能電池的效率。

應注意，尤其在金屬指之間(即光照射到子電池上的該區域)，窗口層的吸收損耗非常低或者盡可能地為零。為此，相比于第一子電池的材料，窗口層的材料具有更大的帶隙、即更小的晶格常數。

此外值得期望的是，在金屬指之間盡可能完全地移除覆蓋層，以便避免附加的吸收損耗。另一方面同樣必要的是，不減少窗口層的厚度，以便不降低第一子電池的表面的鈍化。

優選地，能夠借助濕法化學蝕刻方法(nasschemische)來執行移除金屬指之間的覆蓋層。

在制造多結太陽能電池期間在窗口層和覆蓋層之間整面地構造附加層的優點是，在使用濕法化學回蝕(nasschemisch?)的情況下，在接通指(Kontaktfinger)之間材料鎖合地支承在窗口層上的附加層用作蝕刻停止層，或用作在對覆蓋層進行蝕刻時的犧牲層(Opferschicht)。

與窗口層的蝕刻率相比并且與覆蓋層的蝕刻率相比，附加層僅具有非常低的蝕刻率，通過該方式能夠延長用于移除覆蓋層的蝕刻時間，并且可以比以前更可靠地移除金屬指之間的覆蓋層，并且同時可以抑制窗口層上的蝕刻侵蝕可以理解，在一種擴展方案中，在金屬指之間完全或至少部分地缺失覆蓋層。