The invention discloses a multi-junction laminated laser photovoltaic cell, which comprises a battery cell stack body and a lower and upper electrodes electrically connected with the bottom and top of the battery cell stack body respectively. The battery cell stack body comprises N AlGaAs PN junction batteries stacked and tunneled between two adjacent sub-batteries. In series, N is greater than 2. The AlGaAs PN junction cell adopts a AlGaAs absorbing layer. The invention also discloses a method for manufacturing the multi junction laminated laser photovoltaic cell. The invention uses AlGaAs as the absorption layer of the multi-junction stacked cell to convert laser energy, which can effectively improve the open circuit voltage of the photovoltaic cell, thereby greatly improving the conversion efficiency of the photovoltaic cell.
【技术实现步骤摘要】
多结叠层激光光伏电池及其制作方法
本专利技术涉及一种多结光伏电池，具体涉及一种采用AlGaAs作吸收层的多结叠层激光光伏电池及其制作方法。
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电池类似，但由于是针对单色光源，前者可以获得更高的转换效率。与一般太阳电池不同的是，光源采用适合光纤传输的790nm-850nm波长的激光。GaAs是III-V族化合物半导体材料，室温下的禁带宽度Eg是1.428eV，GaAsPN结电池可以用于将790-850nm的激光能量转换为电能，用作激光供能系统中的光电转换元件。GaAs光伏电池的开路电压约为1V,在GaAs或Ge导电衬底上生长GaAs多结叠层激光光伏电池，各子电池间通过隧穿结连接，这样可以获得较高的输出电压。然...
【技术保护点】
1.一种多结叠层激光光伏电池，包括电池单元层叠体以及分别与电池单元层叠体底部、顶部电连接的下电极、上电极，其特征在于：所述电池单元层叠体包括层叠设置的N个AlGaAs PN结子电池，相邻两个所述的子电池之间经隧穿结串联，N≥2。
【技术特征摘要】
1.一种多结叠层激光光伏电池，包括电池单元层叠体以及分别与电池单元层叠体底部、顶部电连接的下电极、上电极，其特征在于：所述电池单元层叠体包括层叠设置的N个AlGaAsPN结子电池，相邻两个所述的子电池之间经隧穿结串联，N≥2。2.根据权利要求1所述的多结叠层激光光伏电池，其特征在于：所述AlGaAsPN结子电池中的光吸收层包括P型Alx1Ga1-x1As基区和N型Alx1Ga1-x1As发射区，其中X1的取值应使入射光激光波长小于或等于Alx1Ga1-x1As的吸收长波限。3.根据权利要求2所述的多结叠层激光光伏电池，其特征在于：所述AlGaAs子电池包含沿设定方向依次设置的P型背场层、P型Alx1Ga1-x1As基区、N型Alx1Ga1-x1As发射区和N型窗口层，其中P型背场层和N型窗口层均不吸收入射激光。4.根据权利要求2所述的多结叠层激光光伏电池，其特征在于：所述电池单元层叠体底部经导电衬底与所述下电极电连接；优选的，所述导电衬底选自导电单晶衬底；优选的，所述导电单晶衬底的材质包括GaAs或Ge。5.根据权利要求4所述的多结叠层激光光伏电池，其特征在于：所述电池单元层叠体形成在导电衬底上，且所述AlGaAs子电池包含沿远离导电衬底的方向依次设置的P型Alx2Ga1-x2As或P型Ga0.52In0.48P背场层、P型Alx1Ga1-x1As基区、N型Alx1Ga1-x1As发射区、N型Alx3Ga1-x3As或N型Ga0.52In0.48P窗口层，其中x2和x3的取值应使Alx2Ga1-x2As和Alx3Ga1-x3As不吸收入射激光。6.根据权利要求5所述的多结叠层激光光伏电池，其特征在于：所述导电衬底采用GaAs导电单晶衬底，并且所述背场层中P型Alx2Ga1-x2As或P型Ga0.52In0.48P与GaAs晶格匹配。7.根据权利要求5所述的多结叠层激光光伏电池，其特征在于：所述电池单元层叠体上还依次设置有电流扩展层和欧姆接触层，所述欧姆接触层与所述上电极电连接，所述电流扩展层不吸收入射激光；优选的，所述欧姆接触层的材质包括GaAs。8.根据权利要求4-7中任一项所述的多结叠层激光光伏电池，其特征在于：所述导电衬底采用N型衬底，所述电池单元层叠体包括依次形成在导电衬底上的第一隧穿结、第一AlGaAs子电池、直至第N隧穿结和第NAlGaAs子电池，其中隧穿结与子电池交替设置，且所述第一隧穿结至第N隧穿结中的任一者均不吸收入射激光。9.根据权利要求8所述的多结叠层激光光伏电池，其特征在于：所述第一隧穿结包含沿远离导电衬底方向依次设置的N+型Ga0.52In0.48P或N+型(Al)GaAs层和P+型(Al)GaAs层，所述第二隧穿结至第N隧穿结中的任一者包含沿远离导电衬底方向依次设置的N+型Ga0.51In0.49P或N+型Alx4Ga1-x4As(x4>x1)层和P+型Alx5Ga1-x5As(x5>x1)层，其中x4、x5的取值应使Alx4Ga1-x4As和Alx5Ga1-x5As不吸收入射激光。10.根据权利要求8所述的多结叠层激光光伏...
【专利技术属性】
技术研发人员：董建荣，赵勇明，孙玉润，黄杰，于淑珍，
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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