本申请公开了一种输出电压为6V的GaAs激光光伏电池，所述的激光光伏电池包括隔离槽，该隔离槽将所述的光伏电池分隔成6个电池单元，包括1个第一电池单元，以及环绕设于所述第一电池单元四周的5个第二电池单元，电池单元之间串联连接。本发明专利技术在电池中间设有一个占电池总面积六分之一的圆形电池，减少常用激光电池中间隔离槽的面积，可大大增加对光斑中央位置高能量密度光的吸收，提高了电池的光电转换效率，可作为高效激光光伏电池广泛应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种激光光伏电池，尤其涉及一种。
技术介绍
激光供能系统是一个创新的能量传递系统，凭借这个系统，将激光光源发出的光通过光纤输送到激光光伏电池上，可以提供稳定的电源输出。通过光纤传导光转化为电比传统的金属线和同轴电缆电力传输技术有更多的优点，可以应用在需要消除电磁干扰或需要将电子器件与周围环境隔离的情况下，在无线电通信、工业传感器、国防、航空、医药、能源等方向有重要应用。激光光伏电池的工作原理与太阳能电池类似，只是可以获得更高的转换效率，更大的输出电压，能传递更多的能量，光源采用适合光纤传输的790 nm - 850nm波长的激光。常规的6V电压输出的激光光伏电池通常为将符合激光光斑大小的圆形电池平均分配成相同大小相同形状的六个子电池，如图1，这样将在子电池的中心交叉隔离槽处产生更大的槽，将大大减小电池中心处有源区的面积。另外从光纤射出的光能量密度呈高斯分布或接近于高斯分布，导致入射到电池中央的光的能量最强，所以图1中常规的激光电池结构会降低电池的光电转换效率。
技术实现思路
本专利技术的目的提供一种输出电压约为6 V的GaAs激光光伏电池结构，其可有效增加电池中心有源区面积，从而提高激光光伏电池的转换效率。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案: 本申请公开一种输出电压为6V的GaAs激光光伏电池，所述的激光光伏电池包括隔离槽，该隔离槽将所述的光伏电池分隔成6个电池单元，包括I个第一电池单元，以及环绕设于所述第一电池单元四周的5个第二电池单元，电池单元之间串联连接。作为本专利技术的进一步改进，所述的光伏电池包括依次形成于半绝缘衬底上的N型导电层、P/N结电池、P型窗口层和P型接触层，所述的隔离槽分别贯穿所述P型接触层、P型窗口层、P/N结电池和N型导电层。优选的，所述的光伏电池还包括位于所述N型导电层和P/N结电池之间的势垒层。优选的，所述第一电池单元的截面为圆形，所述的5个第二电池单元截面积相同，且其截面为弧形，所述的5个第二电池单元环绕所述第一电池单元构成一个圆柱体结构。作为本专利技术的进一步改进，对于均匀的圆形激光光斑，所述的第一电池单元和每一个的第二电池单元的受光面积相等。作为本专利技术的进一步改进，对于中心对称的非均匀圆形激光光斑，所述的5个第二电池单元具有相同的受光面积，且所述的第一电池单元和每一个的第二电池单元的光电流相等。相应地,本申请还公开了一种输出电压为6V的GaAs激光光伏电池的制作方法,包括: (1)在半绝缘衬底上生长N型导电层； (2)在上述N型导电层上生长势垒层； (3)在上述势垒层上依次生长N型吸收层和P型吸收层形成P/N结电池； (4)在上述P/N结电池上生长P型窗口层； (5)在上述P型窗口层上生长P型接触层用作欧姆接触； (6)依次刻蚀P型接触层、P型窗口层、P/N结电池、势垒层、N型导电层直至露出半绝缘衬底或部分刻蚀半绝缘衬底以形成隔离槽； (7)制备正电极、负电极、减反射层以及电极引线，获得目标产品。作为本专利技术的进一步改进，所述导电层为N型掺杂浓度IXlO18 cm-3以上的GaAs导电层；所述势垒层为掺杂浓度IXlO18 cm_3以上的N型AlGaAs或AlGaInP)势垒层；所述P型窗口层为掺杂浓度在I X 118 cm_3以上的窗口层；所述P型接触层为掺杂浓度在2 X 118cm以上的GaAs接触层。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤(7)中，依次刻蚀P型接触层、P型窗口层、P/N结电池、N型势垒层，直至露出N型导电层以形成负电极窗口，而后再经该负电极窗口于N型导电层上制备负电极，在P型接触层上制备正电极。本申请还公开了一种GaAs激光光伏电池，所述的激光光伏电池包括隔离槽，该隔离槽将所述的光伏电池分隔成多个电池单元，包括I个第一电池单元，以及环绕设于所述第一电池单元四周的多个第二电池单元，电池单元之间串联连接。与现有技术相比，本专利技术的优点在于: 1.本专利技术设i十一种输出电压约为6V的GaAs激光光伏电池结构可避免电池中心产生较大的槽；2.本专利技术设计一种输出电压约为6V的GaAs激光光伏电池结构可更高效的吸收入射光。【附图说明】为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1所示为现有技术中输出电压为6V的激光光伏电池的结构示意图； 图2所示为本专利技术具体实施例中输出电压为6V的激光光伏电池的结构示意图； 图3所示为图2中沿直径方向的剖视图。【具体实施方式】本申请实施例公开了一种输出电压为6V的GaAs激光光伏电池，所述的激光光伏电池包括隔离槽，该隔离槽将所述的光伏电池分隔成6个电池单元，包括I个第一电池单元，以及环绕设于所述第 一电池单元四周的5个第二电池单元，电池单元之间串联连接。相应地，本申请实施例还公开了一种输出电压为6V的GaAs激光光伏电池的制作方法，包括: (1)在半绝缘衬底上生长N型导电层； (2)在上述N型导电层上生长势垒层； (3)在上述势垒层上依次生长N型吸收层和P型吸收层形成P/N结电池； (4)在上述P/N结电池上生长P型窗口层； (5)在上述P型窗口层上生长P型接触层用作欧姆接触； (6)依次刻蚀P型接触层、P型窗口层、P/N结电池、势垒层、N型导电层直至露出半绝缘衬底或部分刻蚀半绝缘衬底以形成隔离槽； (7)制备正电极、负电极、减反射层以及电极引线，获得目标产品。本申请实施例还公开了一种GaAs激光光伏电池，所述的激光光伏电池包括隔离槽，该隔离槽将所述的光伏电池分隔成多个电池单元，包括I个第一电池单元，以及环绕设于所述第一电池单元四周的多个第二电池单元，电池单元之间串联连接。第二电池单元的数量大于等于2，当为2时，输出电压为3V。[0021 ] 在上述的激光光伏电池中，优选的，所述的半绝缘衬底、N型导电层、以及P型接触层的材料均为GaAs，所述P/N结电池为GaAs电池，所述P型窗口层的材料为AlxGapxAs (I >X ≥ 0.2)或Gaa51 Ina49P。其中，导电层为N型掺杂浓度I X 118 cm—3以上的GaAs导电层；所述势垒层为掺杂浓度I X 118CnT3以上的N型AlGaAs或AlGaInP)势垒层；所述P型窗口层为掺杂浓度在IX 118 cm_3以上的窗口层；所述P型接触层为掺杂浓度在2X 118 cm_3以上的GaAs接触层。优选的，正电极、负电极是通过电子束蒸发、热蒸发或磁控溅射分别在P型接触层和N型导电层上沉积一层或多层金属并退火形成欧姆接触而制成的。正、负电极通过金属压焊或蒸镀金属的方式实现光伏电池中各单元电池的串联。优选的，减反射层是通过化学气相淀积技术或镀膜机制备的ZnSe/MgF或T12/S12减反射膜。作为一种可选用的实施方式，该光伏电池中的各层是采用MOCVD或MBE方法生长形成的，其中MOCVD的N型掺杂原子为S1、Se、S或Te，P型掺杂原子为Zn、Mg或C ；MBE的N型掺杂原子为S1、Se、S或Te，P型掺杂本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种输出电压为6V的GaAs激光光伏电池，其特征在于：所述的激光光伏电池包括隔离槽，该隔离槽将所述的光伏电池分隔成6个电池单元，包括1个第一电池单元，以及环绕设于所述第一电池单元四周的5个第二电池单元，电池单元之间串联连接。
【技术特征摘要】
1.一种输出电压为6V的GaAs激光光伏电池，其特征在于:所述的激光光伏电池包括隔离槽，该隔离槽将所述的光伏电池分隔成6个电池单元，包括I个第一电池单元，以及环绕设于所述第一电池单元四周的5个第二电池单元，电池单元之间串联连接。2.根据权利要求1所述的输出电压为6V的GaAs激光光伏电池,其特征在于:所述的光伏电池包括依次形成于半绝缘衬底上的N型导电层、P/N结电池、P型窗口层和P型接触层，所述的隔离槽分别贯穿所述P型接触层、P型窗口层、P/N结电池和N型导电层。3.根据权利要求2所述的输出电压为6V的GaAs激光光伏电池,其特征在于:所述的光伏电池还包括位于所述N型导电层和P/N结电池之间的势垒层。4.根据权利要求1所述的输出电压为6V的GaAs激光光伏电池,其特征在于:所述第一电池单元的截面为圆形，所述的5个第二电池单元截面积相同，且其截面为弧形，所述的5个第二电池单元环绕所述第一电池单元构成一个圆柱体结构。5.根据权利要求1所述的输出电压为6V的GaAs激光光伏电池,其特征在于:对于均匀的圆形激光光斑，所述的第一电池单元和每一个的第二电池单元的受光面积相等。6.根据权利要求1所述的输出电压为6V的GaAs激光光伏电池,其特征在于:对于中心对称的非均匀圆形激光光斑，所述的5个第二电池单元具有相同的受光面积，且所述的第一电池单元和每一个的第二电池单元的光电流相等。7.权利要求1至6任一所述的输出电压为6V的GaAs激光光伏电池的制作方法,其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵春雨，董建荣，于淑珍，赵勇明，李奎龙，孙玉润，曾徐路，杨辉，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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