[实用新型]一种可提高电池光电转化的复合背面场空间电池外延片

说明书

本实用新型公开了一种可提高电池光电转化的复合背面场空间电池外延片，包括衬底，所述衬底的上方依次沉积有成核层、缓冲层、第一隧穿结层、反射层、中电池、第二隧穿结层、顶电池、聚光层和欧姆接触层。本实用新型通过设置聚光层，能够将光聚集起来，使在不增大受光区域面积的情况下，接收到更多的光，从而增加了光电之间的转化量，通过在中电池和顶电池的内部分别引入第一量子阱层和第二量子阱层，能够加宽电池的吸收光谱宽度,使电池的耗尽层变宽,改善电池的的抗辐照性能,从而提高电池外延片的光电转化效率，通过在中电池和顶电池中引入复合背面场层结构，能够提高电池光生载流子的收集效率，提升电池的整体光电转化效率。

技术领域

本实用新型涉及电池外延片技术领域，具体是一种可提高电池光电转化的复合背面场空间电池外延片。

背景技术

砷化镓太阳能电池是航天器的最主要动力来源，与其他光伏电池相比具有更高的光电转化效率、更强的抗辐照能力和更好的耐高温性能。

目前市场上的电池外延片光电转化效率较低，难以在不明显增加电池外延片制造成本的情况下，提高电池光生载流子的收集效率。由此，本领域技术人员提供了一种可提高电池光电转化的复合背面场空间电池外延片，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可提高电池光电转化的复合背面场空间电池外延片，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种可提高电池光电转化的复合背面场空间电池外延片，包括衬底、中电池、顶电池和欧姆接触层，所述衬底的上方依次沉积有成核层、缓冲层、第一隧穿结层、反射层、中电池、第二隧穿结层、顶电池、聚光层和欧姆接触层，所述缓冲层位于成核层的上方，所述第一隧穿结层位于缓冲层的上方，所述反射层位于第一隧穿结层的上方，所述中电池位于反射层的上方，所述第二隧穿结层位于中电池的上方，所述顶电池位于第二隧穿结层的上方，所述聚光层位于顶电池的上方，所述欧姆接触层位于聚光层的上方。

作为本实用新型进一步的方案：所述中电池包括第一背面场层、第一基区层、第一量子阱层、第一发射区层和第一窗口层，所述中电池的内部设置有第一背面场层，所述第一背面场层的上方沉积有第一基区层，所述第一基区层的上方沉积有第一量子阱层，所述第一量子阱层的上方沉积有第一发射区层，所述第一发射区层的上方沉积有第一窗口层。

作为本实用新型再进一步的方案：所述顶电池包括第二背面场层、第二基区层、第二量子阱层、第二发射区层和第二窗口层，所述顶电池的内部设置有第二背面场层，所述第二背面场层的上方沉积有第二基区层，所述第二基区层的上方沉积有第二量子阱层，所述第二量子阱层的上方沉积有第二发射区层，所述第二发射区层的上方沉积有第二窗口层。

作为本实用新型再进一步的方案：所述衬底为p型Ge材料，掺杂Ga，掺杂浓度为0.2E18～3E18cm-3,厚度为130～150μm。

作为本实用新型再进一步的方案：所述第一量子阱层的阱层材料为Ga0.94In0.06As，且第一量子阱层的厚度为1μm。

作为本实用新型再进一步的方案：所述第二量子阱层的阱层材料为Ga0.45In0.55P，且第二量子阱层的厚度为0.45μm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过设置聚光层，能够将光聚集起来，使在不增大受光区域面积的情况下，接收到更多的光，从而增加了光电之间的转化量。

2、通过在中电池和顶电池的内部分别引入第一量子阱层和第二量子阱层，能够加宽电池的吸收光谱宽度,使电池的耗尽层变宽,改善电池的的抗辐照性能,从而提高电池外延片的光电转化效率。