[發明專利]一種太陽能電池外延片及其制備方法

在審

• 申請號: 202210343816.9
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114709289A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 單恒升;李明慧;李誠科;劉勝威;梅云儉;宋一凡;馬淑芳;許并社
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: H01L31/075
• 分類號: H01L31/075;C30B25/18;C30B29/40;C30B29/68;H01L31/0304;H01L31/0352;H01L31/18
• 代理公司: 西安鼎邁知識產權代理事務所(普通合伙) 61263
• 代理人: 李振瑞

1.一種太陽能電池外延片，其特征在于，包括：

襯底；

GaN成核層，設置在所述襯底的頂面上；

GaN本征層，設置在所述GaN成核層的頂面上；

N型GaN層，設置在所述GaN本征層的頂面上；

InGaN/GaN超晶格層，設置在所述N型GaN層的頂面上，所述InGaN/GaN超晶格層包括多層第一InGaN層和第一GaN層，所述第一InGaN層和第一GaN層周期排列；

U型GaN層，設置在所述InGaN/GaN超晶格層的頂面上；

InGaN/GaN量子阱層，設置在所述U型GaN層的頂面上，所述InGaN/GaN量子阱層包括多層第二InGaN層和第二GaN層，所述第二InGaN層和第二GaN層周期排列，其中所述第二InGaN層中In的組分為0.30-0.32；

P型GaN層，設置在所述InGaN/GaN量子阱層的頂面上。

2.根據權利要求1所述的一種太陽能電池外延片，其特征在于，所述襯底為圖案化的Al₂O₃襯底。

3.根據權利要求1所述的一種太陽能電池外延片，其特征在于，所述N型GaN層中采用Si摻雜，摻雜濃度為0.8×10¹⁸cm^-3-1.2×10¹⁸cm^-3。

4.根據權利要求1所述的一種太陽能電池外延片，其特征在于，所述InGaN/GaN超晶格層的周期數為12，其中所述第一InGaN層中In的組分為0.04。

5.根據權利要求1所述的一種太陽能電池外延片，其特征在于，所述InGaN/GaN量子阱層的周期數為12。

6.根據權利要求1所述的一種太陽能電池外延片，其特征在于，所述P型GaN層中采用Mg摻雜，摻雜濃度為0.8×10²⁰cm^-3-1.2×10²⁰cm^-3。

7.一種太陽能電池外延片的制備方法，其特征在于，包括：

準備襯底；

在所述襯底的頂面上設置GaN成核層；

在所述GaN成核層的頂面上設置GaN本征層；

在所述GaN本征層的頂面上設置N型GaN層；

在所述N型GaN層的頂面上設置InGaN/GaN超晶格層，所述InGaN/GaN超晶格層包括多層第一InGaN層和第一GaN層，所述第一InGaN層和第一GaN層周期排列；

在所述InGaN/GaN超晶格層的頂面上設置U型GaN層；

在所述U型GaN層的頂面上設置InGaN/GaN量子阱層，所述InGaN/GaN量子阱層包括多層第二InGaN層和第二GaN層，所述第二InGaN層和第二GaN層周期排列，其中所述第二InGaN層中In的組分為0.30-0.32；

在所述InGaN/GaN量子阱層的頂面上設置P型GaN層。

8.根據權利要求7所述的一種太陽能電池外延片的制備方法，其特征在于，所述準備襯底，包括：

采用MOCVD設備，將所述襯底在氫氣氛圍下加熱。

9.根據權利要求7所述的一種太陽能電池外延片的制備方法，其特征在于，所述在所述GaN本征層的頂面上設置N型GaN層，包括：

在所述GaN本征層的頂面上設置GaN層；

在所述GaN層中摻雜Si，摻雜濃度為0.8×10¹⁸cm^-3-1.2×10¹⁸cm^-3。

10.根據權利要求7所述的一種太陽能電池外延片的制備方法，其特征在于，所述在所述InGaN/GaN量子阱層的頂面上設置P型GaN層，包括：

在所述InGaN/GaN量子阱層的頂面上設置GaN層；

在所述GaN層中摻雜Mg，摻雜濃度為0.8×10²⁰cm^-3-1.2×10²⁰cm^-3。