[发明专利]基于晶片键合的三结太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种基于晶片键合的三结太阳能电池，其特征在于，所述三结太阳能电池包括一以GaAs为衬底的晶格匹配的GaInP/GaAs双结电池和一以InP为衬底的晶格匹配的InGaAsP单结电池，该两个电池通过晶片键合方式进行连接形成晶格失配的三结太阳能电池。

2.根据权利要求1所述的基于晶片键合的三结太阳能电池，其特征在于：

所述GaInP/GaAs双结电池包括先后生长在N型GaAs衬底上的GaAs电池和GaInP电池，所述GaAs电池和GaInP电池之间由隧道结连接。

3.根据权利要求1或2所述的基于晶片键合的三结太阳能电池，其特征在于：所述GaInP/GaAs双结电池的带隙组合为1.90eV和1.42eV。

4.根据权利要求1所述的基于晶片键合的三结太阳能电池，其特征在于：所述InGaAsP单结电池的带隙为～1.00eV，其光谱响应在900nm～1250nm波段。

5.根据权利要求1所述的基于晶片键合的三结太阳能电池，其特征在于：

所述GaInP/GaAs双结电池采用N型GaAs衬底，且所述GaAs衬底和GaAs电池之间设有用以实现N型到P型的转换的隧道结；

所述InGaAsP单结电池采用P型衬底；

所述GaAs衬底表面与InGaAsP电池的InP或In(Ga)AlAs窗口层表面键合。

6.根据权利要求5所述的基于晶片键合的三结太阳能电池，其特征在于：

所述GaInP/GaAs双结电池包括从下至上依次设置的N型GaAs衬底、N型GaAs缓冲层、第一隧道结、GaAs电池、第二隧道结、GaInP电池和N型GaAs接触层；

所述第一隧道结包括沿逐渐远离GaAs缓冲层的方向依次设置的N型AlGaAs或Al(Ga)InP势垒层，N型GaInP或GaAs重掺层，P型(Al)GaAs重掺层和P型AlGaAs或Al(Ga)InP势垒层；

所述GaAs电池包括沿逐渐远离第一隧道结的方向依次设置的P型(Al)GaAs或(Al)GaInP背场层，P型GaAs基区，N型GaAs发射区和N型AlGaAs或(Al)GaInP窗口层；

所述第二隧道结包括沿逐渐远离GaAs电池的方向依次设置的N型AlGaAs或Al(Ga)InP势垒层，N型GaInP或GaAs重掺层，P型(Al)GaAs重掺层和P型AlGaAs或Al(Ga)InP势垒层；

所述GaInP电池包括沿逐渐远离第二隧道结的方向依次设置的P型AlGaAs或(Al)GaInP背场层，P型GaInP基区，N型GaInP发射区和N型Al(Ga)InP窗口层；

所述InGaAsP单结电池包括从下至上依次设置的P型InP衬底、P型InP缓冲层和InGaAsP电池，所述InGaAsP电池包括沿逐渐远离InP缓冲层的方向依次设置的P型InP或In(Ga)AlAs背场层、P型InGaAsP基区、N型InGaAsP发射区和N型InP或In(Ga)AlAs窗口层；

所述GaAs衬底表面与InGaAsP电池的InP或In(Ga)AlAs窗口层表面键合；

所述GaAs接触层上设有上电极，所述InP衬底上设有下电极。

7.根据权利要求1所述的基于晶片键合的三结太阳能电池，其特征在于：

所述GaInP/GaAs双结电池和InGaAsP单结电池分别P型GaAs衬底和P型InP衬底，且所述InGaAsP单结电池的窗口层表面生长有用以实现N型到P型的转换的隧道结；

所述GaAs衬底表面与InGaAsP电池的隧道结InP或In(Ga)AlAs面键合。