[发明专利]四结级联的太阳能电池及其制备方法

摘要

本发明提供的一种四结级联的太阳能电池，包括依次设置的GaInP子电池、GaAs子电池、InGaAlAs子电池以及InGaAs子电池，其中，所述GaAs子电池和InGaAlAs子电池之间设有一由InxGa1‑x‑yAlyAs材料形成的渐变过渡层，所述渐变过渡层的带隙大于GaAs子电池的带隙。该四结级联的太阳能电池，通过分别具有1.90eV、1.42eV、1.00eV和0.73eV带隙的GaInP子电池、GaAs子电池、InGaAlAs子电池和InGaAs子电池，降低各子电池之间的电流失配，从而减小光电转换过程中的热能损失，提高太阳能电池的转换效率；同时，该太阳能电池通过一次生长并与第二衬底键合的方式形成，不仅降低了太阳能电池的制备难度，同时也降低了该太阳能电池的制备成本。

主权项

一种四结级联的太阳能电池，其特征在于，包括依次设置的GaInP子电池、第一隧道结、GaAs子电池、第二隧道结、渐变过渡层、InGaAlAs子电池、第三隧道结以及InGaAs子电池；所述渐变过渡层是由InxGa1‑x‑yAlyAs材料形成的，所述渐变过渡层的带隙大于GaAs子电池的带隙；其中，所述GaInP子电池包含依次设置的材料为GaAs的第一接触层、Al(Ga)InP的第一窗口层、GaInP的第一发射极、GaInP的第一基极和(Al)GaInP或AlGaAs的第一背场；所述第一隧道结包含按照逐渐远离GaInP子电池方向依次设置的材料为(Al)GaAs的第一P型隧道层、AlGaAs或Al(Ga)InP的第一N型隧道层以及Al(Ga)InP或AlGaAs的第一N型势垒层；所述GaAs子电池包含按照逐渐远离第一隧道结方向依次设置的材料为AlGaAs的第二窗口层、GaAs的第二发射极、GaAs的第二基极以及(Al)GaAs或(Al)GaInP的第二背场；所述第二隧道结包含按照逐渐远离GaAs子电池方向依次设置的材料为(Al)GaAs的第二P型隧道层、GaInP或GaAs的第二N型隧道层以及Al(Ga)InP或AlGaAs的第二N型势垒层；所述InGaAlAs子电池包含按照逐渐远离第二隧道结方向依次设置的材料为InP或In(Ga)AlAs的第三窗口层、InGaAlAs的第三发射极、InGaAlAs的第三基极以及InP的第三背场；所述第三隧道结包含按照逐渐远离InGaAlAs子电池方向依次设置的材料为InGaAs的第三P型隧道层和InGaAs的第三N型隧道层；所述InGaAs子电池包含按照逐渐远离第三隧道结方向依次设置的材料为InP的第四窗口层、InGaAs的第四发射极、InGaAs的第四基极以及InP的第四背场。