[实用新型]一种基于微纳结构的太阳能电池

说明书

本实用新型公开了一种基于微纳结构的太阳能电池，包括第一电极层，依次层叠于所述第一电极层上的Ge衬底层、第一隧道管、GaAs子单元层、第二隧道管、GaInP子单元层、接触层和第二电极层，所述接触层之间设有减反射膜，所述GaAs子单元的p型层和N型层之间生长有具有InGaAs量子阱点的未掺杂区域。本实用新型结构简单、操作方便、降低劳动强度、提高工作效率。

技术领域

本实用新型属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种基于微纳结构的太阳能电池。

背景技术

近十年来，具有环保清洁和不可耗尽特性的太阳能，受到越来越多的关注。最发达的国家，如美国，德国，西班牙等国，均通过推进政府项目，为从事太阳能发电公司引入优惠的税收和关税，以支持和发展太阳能产业。除了环境友好性和可持续性之外，极低的运营费用、无需耗材、以及无CO2排放税，使得太阳能在经济上具有吸引力。通过光伏系统获得的能量成本正在逐步降低。目前光伏成本主要来自于：90％的光伏系统使用的是低效率的硅太阳能电池，它的效率受基本原理限制，因此无法提高。此外，通过增加产量来进一步降低硅太阳能电池的生产成本，几乎没有可能性。

降低光伏成本最有希望的方法之一，是使用具有基于III-V族异质结的多结(MJ)太阳能电池的聚光光伏(CPV)系统。然而，由于聚光伏系统的市场容量小，导致聚光伏系统的生产成本高，而且聚光伏系统运行的一些技术问题仍未解决，这种潜力还未完全实现。此外，多结太阳能电池的效率还有进一步提升的空间。

目前基于晶格匹配材料GaInP/GaInAs/Ge的多结太阳能电池，其产业化存在的主要问题是：子单元产生的光电流不同(不匹配)导致的低效率，其中，基于晶格匹配材料Ga0.52In0.48P/Ga0.99In0.01As/Ge多结电池，其主要缺点是中间的Ga0.99In0.01As电池的带隙较宽。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于微纳结构的太阳能电池，结构简单，操作方便。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种基于微纳结构的太阳能电池，包括第一电极层，依次层叠于所述第一电极层上的Ge衬底层、第一隧道管、GaAs子单元层、第二隧道管、GaInP子单元层、接触层和第二电极层。

优选的，所述Ge衬底层的Ge为LRC晶体。

优选的，所述GaAs子单元中设有GaAs子单元的p型层和N型层。

优选的，所述接触层之间设有减反射膜。

优选的，所述GaAs子单元的p型层和N型层之间生长有具有InGaAs量子阱点的未掺杂区域。

优选的，所述接触层材料为GaAs。

本实用新型的有益效果为：可以降低子单元间的光电流不匹配度，基于在Ga(In)As子单元中引入高密度InGaAs量子点阵列(即量子阱/量子点的复合结构)，使子单元能够进行电流匹配，从而显着提高效率，而不会增加生长技术的复杂程度，使其可以在工业中轻松实现。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1.第一电极层、2.Ge衬底层、3.第一隧道管、4.GaAs子单元层、5.量子阱点、6.第二隧道管、7.GaInP子单元层、8.GaAs接触层、9.减反射膜、10.第二电极层。

具体实施方式