[发明专利]一种锗基砷化镓太阳电池及制备方法

权利要求书

1.一种锗基砷化镓太阳电池，其特征在于，从下至上依次包括：锗衬底、GaInP成核层、GaInAs缓冲层、第一隧穿结、Ga_1-aIn_aAs晶格渐变缓冲层、(AlGa)_1-bIn_bAs/Ga_1-bIn_bAs第一周期结构过冲层、Ga_1-cIn_cAs子电池、第二隧穿结、(AlGa)_1-dIn_dAs/Ga_1-dIn_dAs周期结构晶格渐变层、(AlGa)_1-eIn_eAs/Ga_1-eIn_eAs第二周期结构过冲层、Ga_1-fIn_fAs_1-gP_g子电池、第三隧穿结、(AlGa)_1-hIn_hP子电池和Ga_1-jIn_jAs帽层；在所述锗衬底上设有下电极，在所述Ga_1-jIn_jAs帽层上设有上电极；其中：所述Ga_1-aIn_aAs晶格渐变缓冲层的In组分a为从0渐变至c，0≤c≤0.5，0.4≤x≤1，0≤f≤0.8，0≤g≤1，0.4≤y≤1，0.4≤h≤1，c≥d≥0，b≥c，e≤d，0≤j≤0.5。

2.根据权利要求1所述的锗基砷化镓太阳电池，其特征在于，所述Ga_1-cIn_cAs子电池包括p型掺杂的Ga_1-cIn_cAs基区层、非故意掺杂的i层和n型掺杂的发射区层，其中：

Ga_1-cIn_cAs基区层：掺杂浓度为1×10¹⁶cm^-3～1×10¹⁹cm^-3，厚度为30nm～5000nm；

非故意掺杂的i层是Ga_1-cIn_cAs或Ga_1-xIn_xP材料，厚度为10nm～1000nm；

发射区层是Ga_1-cIn_cAs或Ga_1-xIn_xP材料，掺杂浓度为1×10¹⁶cm^-3～1×10¹⁹cm^-3，厚度为30nm～5000nm。

3.根据权利要求1所述的锗基砷化镓太阳电池，其特征在于，所述Ga_1-aIn_aAs晶格渐变缓冲层的晶格常数从与所述锗衬底匹配渐变为与所述Ga_1-cIn_cAs子电池匹配。

4.根据权利要求1所述的锗基砷化镓太阳电池，其特征在于，所述(AlGa)_1-bIn_bAs/Ga_1-bIn_bAs第一周期结构过冲层的In组分大于Ga_1-cIn_cAs子电池的In组分，所述(AlGa)_1-bIn_bAs/Ga_1-bIn_bAs第一周期结构过冲层的周期数范围为2～20个，每个周期中(AlGa)_1-bIn_bAs的厚度为5nm～300nm，Ga_1-bIn_bAs的厚度为5nm～300nm。