[发明专利]半导体异质结构和包括该异质结构的光伏电池

摘要

本发明涉及一种异质结构，包括：由n型掺杂的第一半导体材料制成的第一区（R1）、由p型掺杂第二半导体材料制成的第二区（R2）、和在所述第一区和第二区之间由第三半导体材料的层（C1）和第四半导体材料的层（C2）的交替形成的超晶格结构（SR），所述层足够薄以使载流子在所述超晶格结构内进行移动，从而形成至少一个电子微带（MBe）和一个空穴微带（MBh）；在所述第一区和所述超晶格结构之间的交界面、在所述超晶格结构的层之间的交界面、和在所述超晶格结构和所述第二区之间的交界面相互平行。本发明还涉及一种光伏电池，所述光伏电池包括所述异质结构作为有源元件。本发明还涉及包括所述光伏电池的组合的太阳能电池板。

主权项

一种异质结构，包括：由n型掺杂的第一半导体材料制成的第一区（R1）、由p型掺杂的第二半导体材料制成的第二区（R2）、和在所述第一区和所述第二区之间由第三半导体材料的层（C1）和第四半导体材料的层（C2）的交替形成的超晶格结构（SR），在所述第一区和所述超晶格结构之间的交界面、在所述超晶格结构的所述层之间的交界面、和在所述超晶格结构和所述第二区之间的交界面相互平行；其特征在于：‑所述层（C1、C2）足够薄以使载流子在所述超晶格结构内部离域，从而形成至少一个电子微带（MBe）和一个空穴微带（MBh）；‑所述第四材料的价带的上限（EV4）被包括在所述第三材料的价带的上限（EV3）和所述第三材料的导带的下限（EC3）之间，并且所述第三材料的导带的下限（EC3）被包括在所述第四材料的价带的上限（EV4）和所述第四材料的导带的下限（EC4）之间，这样的方式使得所述第三材料和所述第四材料形成II型异质结；‑所述第一材料的导带的下限（EC1）被包括在所述第三材料的所述导带的下限（EC3）和在所述超晶格结构中的最低能量的电子微带的下限（EMBe）之间，而所述第二材料的价带的上限（EV2）被包括在所述第四材料的价带的上限（EV4）和在所述超晶格结构中的最高能量的空穴微带的上限（EMBh）之间；‑所述第一材料的带隙足够宽以在所述第一区和所述超晶格结构之间的交界面处形成用于空穴的势垒；‑所述第二材料的带隙足够宽以在所述第二区和所述超晶格结构之间的交界面处形成用于电子的势垒。