[发明专利]光伏器件和形成光伏器件的方法

权利要求书

1.一种光伏器件，包括：

吸收第一波长范围光的上部电池；以及

吸收第二波长范围的底部电池，其中所述底部电池包括包含晶体含锗（Ge）层的异质结，其中所述晶体含锗（Ge）层的至少一个表面与含硅（Si）层接触，所述含硅（Si）层的带隙大于所述晶体含锗（Ge）层的带隙。

2.根据权利要求1所述的光伏器件，其中所述晶体含锗（Ge）层为纳米线。

3.根据权利要求1所述的光伏器件，其中，具有较大带隙的所述含硅（Si）层位于所述晶体含锗（Ge）层的表面上，以便所述含硅（Si）层位于所述晶体含锗（Ge）层与所述上部电池之间，或者具有较大带隙的所述含硅层位于所述晶体含锗（Ge）层的相反表面上，以便所述含硅（Si）层通过至少所述晶体含锗（Ge）层而与所述上部电池分隔。

4.根据权利要求1所述的光伏器件，其中所述晶体含锗（Ge）层的锗（Ge）含量大于所述含硅（Si）层的锗含量。

5.根据权利要求1所述的光伏器件，其中所述晶体含锗（Ge）层为硅锗（SiGe）或者完全由锗（Ge）构成。

6.根据权利要求1所述的光伏器件，其中所述晶体含锗（Ge）层被掺杂有n型或p型掺杂剂以提供第一导电类型，并且所述含硅（Si）层被掺杂有n型或p型掺杂剂以提供与所述第一导电类型相反的第二导电类型。

7.根据权利要求6所述的光伏器件，其中底部电池的所述晶体含锗（Ge）层为锗（Ge），并且所述含硅（Si）层为硅（Si），其中所述含硅（Si）层直接接触所述含锗（Ge）层并且位于所述上部电池与所述晶体含锗（Ge）层之间。

8.根据权利要求5所述的光伏器件，其中底部电池的所述晶体含锗（Ge）层为硅锗（SiGe），并且所述含硅（Si）层为硅（Si），其中所述含硅（Si）层位于所述上部电池与所述晶体含锗（Ge）层之间。

9.根据权利要求6所述的光伏器件，还包括位于所述含硅（Si）层的表面上的第一掺杂的氢化非晶含硅（Si）层，其中所述含硅（Si）层的其上存在所述第一掺杂的氢化非晶含硅（Si）层的表面与所述含硅（Si）层的直接接触所述晶体含锗（Ge）层的表面相反，其中所述第一掺杂的氢化非晶含硅（Si）层具有与所述晶体含锗（Ge）层相同的导电类型。

10.根据权利要求8所述的光伏器件，还包括与所述晶体含锗（Ge）层的这样的表面接触的本征氢化非晶含硅层以及与所述本征氢化非晶含硅层接触的第二掺杂的氢化非晶硅层：该表面与所述晶体含锗（Ge）层的直接接触所述含硅（Si）层的表面相反，其中所述含第二掺杂的氢化非晶含硅（Si）层具有与所述含硅（Si）层相同的导电类型。

11.根据权利要求10所述的光伏器件，其中所述本征氢化非晶含硅层和所述第二掺杂的氢化非晶含硅（Si）层还包含碳（C）。

12.根据权利要求1所述的光伏器件，其中所述上部电池是由氢化非晶硅（Si）构成的p-i-n太阳能电池，其中所述p-i-n太阳能电池通过隧穿层而与所述底部电池分隔。

13.根据权利要求1所述的光伏器件，其中所述上部电池包括由氢化微晶硅构成的第一p-i-n太阳能电池、由氢化非晶硅锗（SiGe）构成的第二p-i-n太阳能电池以及由氢化非晶硅（Si）构成的第三p-i-n太阳能电池。

14.根据权利要求6所述的光伏器件，其中底部电池的所述晶体含锗（Ge）层为锗（Ge），并且所述含硅（Si）层为掺杂的硅（Si），其中所述含硅（Si）层通过本征含硅（Si）层而与所述含锗（Ge）层分隔。

15.根据权利要求14所述的光伏器件，其中由所述掺杂的硅（Si）构成的所述含硅（Si）层和所述本征含硅（Si）层被氢化，包含碳（C）并且具有非晶结构。

16.根据权利要求15所述的光伏器件，其中所述上部电池是多层结构，所述多层结构包括选自碲化镉（CdTe）、硫化镉（CdS）、(二)硒化铜铟镓（CIGS）、Cu₂ZnSnS₄（CZTS）、Cu₂ZnSnSe₄（CZTSe）以及它们的组合的材料层。