[发明专利]砷化镓与钙钛矿异质结太阳能电池及其制作方法有效

申请号：	201811270101.5	申请日：	2018-10-29
公开（公告）号：	CN111129197B	公开（公告）日：	2022-08-12
发明（设计）人：	罗轶;李琳琳;宋士佳	申请（专利权）人：	紫石能源有限公司
主分类号：	H01L31/078	分类号：	H01L31/078;H01L31/18;H01L51/42;H01L51/48
代理公司：	北京东灵通专利代理事务所(普通合伙) 61242	代理人：	王荣
地址：	102208 北京市昌平区***	国省代码：	北京;11
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摘要：
搜索关键词：	砷化镓钙钛矿异质结太阳能电池及其制作方法
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【权利要求书】：

1.一种砷化镓与钙钛矿异质结太阳能电池，其特征在于，包括N型砷化镓半电池(10)和位于所述N型砷化镓半电池(10)上方的P型钙钛矿半电池(20)，所述N型砷化镓半电池(10)从下至上依次包括衬底(11)、N型砷化镓层(12)和砷化镓吸收层(13)；所述P型钙钛矿半电池(20)从下至上依次包括钙钛矿吸收层(21)、空穴传输层(22)和电极层(23)；

其中，

所述N型砷化镓层(12)的材料为Al_xGa_1-xAs或(Al_yGa_1-y)_ZIn_1-zP，其中x的取值范围为0～0.5，y的取值范围为0～0.5，z的取值范围为0.4～0.6；

所述砷化镓吸收层(13)的材料为GaAs；

所述钙钛矿吸收层(21)的材料为一种或多种ABX3材料，其中A为NH＝CHNH₃、CH₃NH₃或Cs，B为Pb或Sn，X为卤族元素。

2.根据权利要求1所述的砷化镓与钙钛矿异质结太阳能电池，其特征在于，所述砷化镓吸收层(13)的远离所述衬底(11)的一侧表面为凹凸表面，且所述钙钛矿吸收层(21)的与所述砷化镓吸收层(13)相接触的表面为与其相适配的凹凸表面；

所述砷化镓吸收层(13)的远离所述衬底(11)的一侧表面为锯齿形凹凸表面或T型凹凸表面，且所述钙钛矿吸收层(21)的与所述砷化镓吸收层(13)相接触的表面为与其相适配的锯齿形凹凸表面或T型凹凸表面。

3.根据权利要求1所述的砷化镓与钙钛矿异质结太阳能电池，其特征在于，所述N型砷化镓层(12)为Si掺杂层。

4.根据权利要求1所述的砷化镓与钙钛矿异质结太阳能电池，其特征在于，所述砷化镓吸收层(13)的材料为Si掺杂GaAs，掺杂浓度低于1×10²²cm^-3。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的砷化镓与钙钛矿异质结太阳能电池，其特征在于，所述衬底(11)为Ge衬底、Si衬底或GaAs衬底；

所述N型砷化镓层(12)的厚度为50～500nm，所述砷化镓吸收层(13)的厚度为500～5000nm，所述衬底(11)的厚度为270～1000um。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的砷化镓与钙钛矿异质结太阳能电池，其特征在于，

所述钙钛矿吸收层(21)的材料为CH₃NH₃PbI₃；