[发明专利]三结太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.三结太阳能电池的制备方法，包括步骤：

提供一p型Si衬底，用于半导体外延生长；

在所述Si衬底上方通过扩散法形成n型区域，作为发射区，衬底本身作为基区，从而形成第一子电池，其具有第一带隙；

在所述第一子电池上方外延生长GaAs_xP_1-x渐变缓冲层，其为组分渐变的多层结构，x变化范围为0.05~0.95，其具有大于第一带隙的第二带隙；

在所述的GaAs_xP_1-x渐变缓冲层上方形成GaAsP第二子电池，其具有大于第一带隙的第三带隙，其晶格常数与所述渐变缓冲层的终止层匹配；

在所述第二子电池的上方形成InGaP第三子电池，其具有大于第三带隙的第四带隙，其晶格常数与所述第二子电池匹配。

2.根据权利要求1所述的三结太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述第一子电池的带隙为1.11 eV。

3.根据权利要求1所述的三结太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述GaAs_xP_1-x渐变缓冲层包括GaAs_xP_1-x晶格渐变层、GaAs应力平衡层和GaAs_xP_1-xx目标晶格层，其中所述GaAs_xP_1-x晶格渐变层中As组分的变化范围为0.05~0.95，并逐步增大；GaAs应力平衡层位于所述GaAs_xP_1-x晶格渐变层上方；GaAs_xP_1-x目标晶格层为GaAs_xP_1-x渐变缓冲层的终止层，其位于所述GaAs应力平衡层上方，且晶格常数小于所述GaAs应力平衡层。

4.根据权利要求3所述的三结太阳能电池的制备方法，其特征在于：根据所述GaAs_xP_1-x目标晶格层的晶格常数确定所述GaAs应力平衡层的厚度。

5.根据权利要求1所述三结太阳能电池的制备方法，所述第二子电池由GaAsP构成，通过As组分变化，调节带隙至1.40~1.60 eV，其晶格常数与所述GaAs_xP_1-x渐变缓冲层终止层匹配，但是小于GaAs的晶格常数。

6.根据权利要求1所述的三结太阳能电池的制备方法，所述第三子电池由In_yGa_1-yP构成，通过In组分变化，调节带隙至1.90~2.20 eV，其晶格常数与第二子电池匹配。

7.三结太阳能电池，其包括：

第一子电池，由Si基电池构成，具有一第一带隙；

GaAs_xP_1-x渐变缓冲层，形成于所述第一子电池之上，其为组分渐变的多层结构，x变化范围为0.05~0.95，具有大于第一带隙的第二带隙；

第二子电池，形成于所述GaAs_xP_1-x渐变缓冲层上方，其由GaAsP构成，具有大于第一带隙的第三带隙，晶格常数与所述GaAs_xP_1-x渐变缓冲层终止层匹配；

第三子电池，形成于所述第二子电池上方，其由InGaP构成，具有大于第三带隙的第四带隙，晶格常数与第二子电池匹配。

8.根据权利要求7所述的三结太阳能电池，其特征在于：所述GaAs_xP_1-x渐变缓冲层的晶格常数变化范围是 5.43~5.51?，带隙变化范围是1.54~2.62 eV。