[发明专利]一种太阳能电池以及制作方法

说明书

本申请实施例提供了一种太阳能电池及制作方法，该太阳能电池包括：层叠的第一子电池、第一隧穿结层、变质缓冲层、第二子电池、第二隧穿结层和第三子电池，变质缓冲层包括至少两层缓冲层和过冲层，至少两层缓冲层的晶格常数位于第一子电池和第二子电池的晶格常数之间，以利用变质缓冲层缓解各子电池间由晶格失配产生的残余应力和位错，提高太阳能电池的性能，至少两层缓冲层包括第一缓冲层和第二缓冲层，第二缓冲层形成时预设化合物的摩尔比大于第一缓冲层形成时预设化合物的摩尔比，利用较高的预设化合物的摩尔比加速变质缓冲层的应变积累至弛豫的过程和减少三族原子迁移能力，以减小晶格失配产生的应力与位错和有效改善变质缓冲层表面的形貌。

技术领域

本申请涉及太阳能电池制作技术领域，尤其涉及一种太阳能电池以及制作方法。

背景技术

太阳能电池可将太阳能直接转换为电能，是一种最有效的清洁能源形式。具体的，III-V族化合物半导体太阳能电池在目前材料体系中转换效率最高，同时具有耐高温性能好、抗辐照能力强等优点，被公认为是新一代高性能长寿命空间主电源，其中，GaInP/InGaAs/Ge晶格匹配结构的三结电池已在航天领域得到广泛应用。

但是，传统的晶格匹配三结电池中顶电池GaInP和中电池In_0.01GaAs的电流密度远小于底电池Ge的电流密度，使得传统的晶格匹配的三结电池无法充分利用太阳光谱，限制了太阳能电池的光电转换效率的提高。

发明人研究发现，提高太阳能电池转换效率的最有效的途径是提高太阳能电池中各子电池的带隙匹配程度，从而更合理的分配太阳光谱。而改变太阳能电池中各子电池的带隙需要通过改变各子电池中三元甚至四元材料的组分配比，这样往往会导致各子电池间存在晶格失配产生残余应力和位错，影响电池性能。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种太阳能电池以及制作方法，以缓解太阳能电池中各子电池间由晶格失配产生的残余应力和位错，提高太阳能电池的性能。

为实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

一种太阳能电池，包括：层叠的第一子电池、第一隧穿结层、第二子电池、第二隧穿结层、第三子电池以及位于所述第一隧穿结层和所述第二子电池之间的变质缓冲层，所述变质缓冲层包括至少两层缓冲层和位于所述至少两层缓冲层背离所述第一子电池一侧的过冲层，所述至少两层缓冲层中各缓冲层的晶格常数位于所述第一子电池和所述第二子电池的晶格常数之间；

其中，所述变质缓冲层包括至少两层缓冲层和位于所述至少两层缓冲层背离所述第一子电池一侧的过冲层，所述至少两层缓冲层包括层叠的第一缓冲层和第二缓冲层，所述第二缓冲层形成时预设化合物的摩尔比大于所述第一缓冲层形成时预设化合物的摩尔比，所述过冲层形成时预设化合物的摩尔比大于所述至少两层缓冲层中各缓冲层形成时预设化合物的摩尔比；所述预设化合物的摩尔比为五族源与三族源的摩尔比。

可选的，所述至少两层缓冲层中各缓冲层包括两层子缓冲层，靠近所述第二子电池的子缓冲层形成时预设化合物的摩尔比大于靠近所述第一子电池的子缓冲层形成时预设化合物的摩尔比。

可选的，所述至少两层缓冲层中各缓冲层形成时预设化合物的摩尔比沿所述第一子电池至所述第二子电池方向逐渐增大。

可选的，所述变质缓冲层形成时五族源与三族源的摩尔比的取值范围为10～100，包括端点值。

可选的，所述变质缓冲层中各缓冲层为InGaAs层或InGaP层。

可选的，所述变质缓冲层中各缓冲层为AlInGaAs层或AlInGaP层。

可选的，所述变质缓冲层中各缓冲层的厚度取值范围为200nm～500nm，包括端点值。

一种太阳能电池的制作方法，包括：

制作第一子电池；