[发明专利]一种砷化镓太阳能电池外延结构及其生长方法

权利要求书

1.一种砷化镓太阳能电池外延结构的制备方法，其特征在于，所述电池包括依次层叠设置的Ge底电池、GaAs中电池和GaInP顶电池，所述GaAs中电池和所述GaInP顶电池中均包括背层和发射层；

所述GaAs中电池的背层包括delta掺杂的p型GaInP层，发射层包括delta掺杂的n型GaAs层；所述GaInP顶电池的背层包括delta掺杂的p型GaInP层，发射层包括delta掺杂的n型GaInP层；

形成所述GaAs中电池的背层中delta掺杂的p型GaInP层，采用金属有机化合物化学气相沉淀法，先生长2～4nm的未通掺杂源的GaInP，再只通磷烷1～3秒，再打开掺杂源2～4秒，完成一个周期的生长；如此进行5～20个周期的循环生长；

和/或，形成所述GaAs中电池的发射层中delta掺杂的n型GaAs层，采用金属有机化合物化学气相沉淀法，先生长2～4nm未通硅烷的GaAs，再只通砷烷1～3秒，再打开硅烷2～4秒，完成一个周期的生长，如此进行6～30个周期的循环生长。

2.根据权利要求1所述的砷化镓太阳能电池外延结构的制备方法，其特征在于，所述GaAs中电池的背层还包括贴附于所述delta掺杂的p型GaInP层靠近所述Ge底电池的表面，通过直接掺杂生长得到的p型GaInP层，发射层中还包括贴附于所述delta掺杂的n型GaAs层靠近所述Ge底电池的表面通过直接掺杂生长得到的n型GaAs层；

和/或，所述GaInP顶电池的背层还包括贴附于所述delta掺杂的p型GaInP层靠近所述Ge底电池的表面通过直接掺杂生长得到的p型GaInP层，发射层还包括贴附于所述delta掺杂的n型GaInP层靠近所述Ge底电池的表面通过直接掺杂生长得到的n型GaInP层。

3.根据权利要求2所述的砷化镓太阳能电池外延结构的制备方法，其特征在于，所述GaAs中电池的背层中，所述通过直接掺杂生长得到的p型GaInP层的厚度为20～40nm，所述p型delta掺杂的GaInP层的厚度为20～40nm；所述GaAs中电池的发射层中，所述通过直接掺杂生长得到的n型GaAs层的厚度为25～60nm，所述delta掺杂的n型GaAs发射层的厚度为25～60nm；

和/或，所述GaInP顶电池的背层中，通过直接掺杂生长得到的p型GaInP层的厚的为20～40nm，delta掺杂的p型GaInP的厚度为20～40nm；所述GaInP顶电池的发射层中，通过直接掺杂生长得到的n型GaInP层的厚的为25～60nm，delta掺杂的n型GaInP的厚度为25～60nm。

4.根据权利要求1～3任一项所述的砷化镓太阳能电池外延结构的制备方法，其特征在于，朝向所述Ge底电池的方向，所述GaAs中电池中包括依次层叠设置的窗口层、发射层、基区和背层；朝向所述GaAs中 电池的方向，所述GaInP顶电池中包括依次层叠设置的接触层、窗口层、发射层、基区和背层。

5.根据权利要求1所述的砷化镓太阳能电池外延结构的制备方法，其特征在于，所述Ge底电池与所述GaAs中电池通过隧穿结进行连接，所述GaAs与所述GaInP顶电池通过隧穿结进行连接；所述隧穿结为GaAs。

6.根据权利要求1所述的砷化镓太阳能电池外延结构的制备方法，其特征在于，朝向所述GaAs电池的方向，所述Ge底电池中依次层叠设置p型Ge衬底，n型Ge发射层和n型GaInP窗口层。

7.根据权利要求1所述的砷化镓太阳能电池外延结构的制备方法，其特征在于，包括：

形成所述GaInP顶电池的背层中delta掺杂的p型GaInP层，采用金属有机化合物化学气相沉淀法，先生长2～4nm的未通掺杂源的GaInP，再只通磷烷1到3秒，再打开掺杂源2～4秒，完成一个周期的生长，如此进行5到20个周期的循环生长；

形成所述GaInP顶电池的发射层中delta掺杂的n型GaInP层，采用金属有机化合物化学气相沉淀法，先生长2～4nm未通硅烷的GaInP，再只通磷烷1～3秒，再打开硅烷2到4秒，完成一个周期的生长，如此进行6～30个周期的循环生长。