[发明专利]一种三结太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.一种三结太阳电池，包括依次连接的P型GaAs衬底、InGaAsN底电池、第一隧道结、GaNAsBi中间电池、第二隧道结、AlGaInP顶电池以及N型GaAs欧姆接触层，其中所述P型GaAs衬底上设有P型电极、所述N型GaAs欧姆接触层上设有N型电极。

2.根据权利要求1所述的三结太阳电池，其特征在于，所述InGaAsN底电池带隙值为0.94±0.03eV，In、N摩尔分数分别为9.3%-11.6%、3.2%-4%。

3.根据权利要求1所述的三结太阳电池，其特征在于，所述GaNAsBi中间电池带隙值为1.39±0.03eV，N、Bi摩尔分数分别为0.03%-0.18%、0.05%-0.3%。

4.根据权利要求1所述的三结太阳电池，其特征在于，所述AlGaInP顶电池带隙值为1.93±0.03eV，Al摩尔分数为0.1%-5%。

5.根据权利要求1所述三结太阳电池，其特征在于，所述InGaAsN底电池包括P型掺杂浓度为3×10¹⁷cm^-3、厚度为3.0μm的基区以及N型掺杂浓度为2×10¹⁸cm^-3、厚度为0.2μm的发射区。

6.根据权利要求1所述的三结太阳电池，其特征在于，所述第一隧道结包括N型掺杂浓度为1×10¹⁹cm^-3、厚度为0.015μm的GaInP、GaAs或InGaAs，以及P型掺杂浓度为1×10¹⁹cm^-3、厚度为0.015μm的GaAs或AlGaAs。

7.根据权利要求1所述的三结太阳电池，其特征在于，所述GaNAsBi中间电池包括P型掺杂浓度为3×10¹⁷cm^-3、厚度为3.0μm的基区以及N型掺杂浓度为2×10¹⁸cm^-3、厚度为0.2μm的发射区。

8.根据权利要求1所述的三结太阳电池，其特征在于，所述第二隧道结包括N型掺杂浓度为1×10¹⁹cm^-3、厚度为0.015μm的GaInP，以及P型掺杂浓度为1×10¹⁹cm^-3、厚度为0.015μm的AlGaAs。

9.根据权利要求1所述的三结太阳电池，其特征在于，所述AlGaInP顶电池包括P型掺杂浓度为1×10¹⁷cm^-3、厚度为0.5μm的基区以及N型掺杂浓度为2×10¹⁸cm^-3、厚度为0.2μm的发射区。

10.根据权利要求1所述的三结太阳电池，其特征在于，所述N型GaAs欧姆接触层为N型掺杂浓度为6×10¹⁸cm^-3、厚度为0.5μm的GaAs。

11.根据权利要求5至权利要求10任意一项所述的三结太阳电池，其特征在于，所述N型掺杂原子为Si、Se、S、Sn或Te，P型掺杂原子为Zn、Be、Mg或C。

12.一种三结太阳电池制备方法，包括步骤：

S1，在P型GaAs衬底上生长InGaAsN底电池；

S2，在所述InGaAsN底电池上生长第一隧道结；

S3，在所述第一隧道结上生长GaNAsBi中间电池；

S4，在所述GaNAsBi中间电池上生长第二隧道结；

S5，在所述第二隧道结上生长AlGaInP顶电池；

S6，在所述AlGaInP顶电池上生长N型GaAs欧姆接触层；

S7，在所述P型GaAs衬底上制备P型电极，在所述N型GaAs欧姆接触层上制备N型电极。

13.根据权利要求12所述的三结太阳电池制备方法，其特征在于，步骤S1至步骤S6中采用的生长方法为MOCVD法或MBE法。