[发明专利]化合物半导体光伏电池和其制造方法

权利要求书

1.化合物半导体光伏电池，其包括：

InP基底；

一个或多个第一光电转换单元，其由第一化合物半导体材料制成且堆叠在所述InP基底上；

结合层，其由第二化合物半导体材料制成且堆叠在所述一个或多个第一光电转换单元上；和

一个或多个第二光电转换单元，其由第三化合物半导体材料制成，经由所述结合层结合至所述一个或多个第一光电转换单元，且设置在所述一个或多个第一光电转换单元在光入射方向上的光入射侧上，

其中所述一个或多个第一光电转换单元和所述一个或多个第二光电转换单元的带隙随着第一和第二光电转换单元在光入射方向上从光入射侧向背侧接近而降低，

其中，当所述一个或多个第二光电转换单元的数量为一个时，所述结合层的带隙大于或等于所述一个第二光电转换单元的带隙，且当所述一个或多个第二光电转换单元的数量大于一个时，所述结合层的带隙大于或等于所述第二光电转换单元的至少一个的带隙，

其中所述一个或多个第一光电转换单元中设置在光入射方向上最前侧的第一光电转换单元是基于InP的光电转换单元，

其中所述一个或多个第二光电转换单元中设置在光入射方向上最背侧的第二光电转换单元是基于GaAs的光电转换单元，

其中第一光电转换单元堆叠在InP基底上，第一光电转换单元与InP基底是晶格匹配的，和

其中堆叠在第一光电转换单元上的结合层是相对于InP基底和第一光电转换单元具有拉伸应变的GaInP层。

2.根据权利要求1的化合物半导体光伏电池，

其中所述结合层的带隙大于或等于在光入射方向上与所述结合层相邻的所述第二光电转换单元的带隙。

3.根据权利要求1的化合物半导体光伏电池，

其中所述结合层在所述一个或多个第二光电转换单元和所述一个或多个第一光电转换单元之间形成隧道结，所述一个或多个第二光电转换单元与所述结合层相邻且设置在所述结合层在光入射方向上的光入射侧上，所述一个或多个第一光电转换单元与所述结合层相邻且设置在所述结合层在光入射方向上的背侧上。

4.化合物半导体光伏电池，其包括：

InP基底；

一个或多个第一光电转换单元，其由第一化合物半导体材料制成且堆叠在所述InP基底上；

表面层，其由第二化合物半导体材料制成且堆叠在所述一个或多个第一光电转换单元上；

一个或多个第二光电转换单元，其由第三化合物半导体材料制成，设置在所述表面层和所述一个或多个第一光电转换单元在光入射方向上的光入射侧上，且与所述表面层隔开距离，和

固定单元，其将所述一个或多个第一光电转换单元和所述表面层的层状体固定至所述一个或多个第二光电转换单元，

其中所述一个或多个第一光电转换单元和所述一个或多个第二光电转换单元的带隙随着第一和第二光电转换单元在光入射方向上从光入射侧向背侧接近而降低，

其中，当所述一个或多个第二光电转换单元的数量为一个时，所述表面层的带隙大于或等于所述一个第二光电转换单元的带隙，且当所述一个或多个第二光电转换单元的数量大于一个时，所述表面层的带隙大于或等于所述第二光电转换单元的至少一个的带隙，

其中所述一个或多个第一光电转换单元中设置在光入射方向上最前侧的第一光电转换单元是基于InP的光电转换单元，

其中所述一个或多个第二光电转换单元中设置在光入射方向上最背侧的第二光电转换单元是基于GaAs的光电转换单元，

其中第一光电转换单元堆叠在InP基底上，第一光电转换单元与InP基底是晶格匹配的，和

其中堆叠在第一光电转换单元上的表面层是相对于InP基底和第一光电转换单元具有拉伸应变的GaInP层。

5.根据权利要求4的化合物半导体光伏电池，

其中所述表面层的带隙大于或等于在光入射方向上与所述表面层相邻的所述第二光电转换单元的带隙。

6.根据权利要求1-4中任一项的化合物半导体光伏电池，

其中所述一个或多个第一光电转换单元包括设置在光入射方向上光入射侧上的窗口层，所述窗口层具有大于或等于所述一个或多个第二光电转换单元中设置在光入射方向上最背侧的第二光电转换单元的带隙的带隙。