一种多结叠层激光光伏电池制造技术

本发明专利技术公开了一种多结叠层激光光伏电池，其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、上电极，所述电池单元层叠体包括层叠设置的6个以上PN结子电池，相邻两个所述的子电池之间经隧穿结串联。其中每个PN结子电池采用一种带隙的半导体单晶材料作吸收层，多个子电池中至少具有2种不同带隙，各子电池的带隙从所述光伏电池的光入射侧到另一侧按依次减小的顺序排列。与现有技术相比，本发明专利技术提供的多结叠层激光光伏电池因采用了多带隙材料作为吸收层，不仅可以使得多结叠层电池的制作更易于实现(尤其对于是超多结叠层光伏电池效果更为显著)，又能大幅减小电池的总厚度、降低制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种多结叠层激光光伏电池
本专利技术涉及一种光伏电池，具体涉及一种采用多带隙材料作吸收层的多结叠层激光光伏电池，所述多结叠层激光光伏电池能够将目标激光能量转换为电能。
技术介绍
激光传能系统将激光源发出的光能通过光纤或自由空间传送到远端光伏电池上将光能转换为电能，提供稳定的电功率输出。激光传能比采用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、医药和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。III-V族半导体AlxGa1-xAs(x<0.45)、InP和InGaAsP等具有直接带隙，吸收系数一般较大，可用于吸收相应波长的激光而转换为电能。以GaAs材料为例，室温下的禁带宽度Eg是1.428eV，GaAsPN结电池可以用于将700-850nm的激光能量转换为电能，用作激光传能系统中的光电转换器件。GaAs单结光伏电池的开路电压约为1V,而激光传能系统中通常需要光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多结叠层激光光伏电池，用于将激光能量转换为电能，所述光伏电池包括衬底、电池单元层叠体、上电极和下电极，所述下电极、上电极分别与电池单元层叠体底部、顶部电连接，其特征在于：所述电池单元层叠体包括欧姆接触层、电流扩展层、层叠设置的N个PN结子电池以及设置于相邻两个所述子电池之间的隧穿结，N≥6。/n

【技术特征摘要】
1.一种多结叠层激光光伏电池，用于将激光能量转换为电能，所述光伏电池包括衬底、电池单元层叠体、上电极和下电极，所述下电极、上电极分别与电池单元层叠体底部、顶部电连接，其特征在于：所述电池单元层叠体包括欧姆接触层、电流扩展层、层叠设置的N个PN结子电池以及设置于相邻两个所述子电池之间的隧穿结，N≥6。


2.根据权利要求1所述的多结叠层激光光伏电池特征在于：所述PN结子电池中的光吸收层包括基区和发射区，所述基区和发射区具有相同带隙，并且所述基区、发射区分别具有第一导电类型、第二导电类型，所述第一导电类型、第二导电类型中的任一者为n型导电类型，另一者为p型导电类型。


3.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：所述子电池包含沿设定方向依次设置的背场层、基区、发射区和窗口层，所述背场层和基区具有第一导电类型，而所述发射区和窗口层具有第二导电类型，并且所述背场层和窗口层均不吸收入射的目标激光。


4.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：沿逐渐远离所述光伏电池的激光入射侧的方向，所述N个PN结子电池的带隙呈现减小趋势；优选的，入射所述光伏电池的目标激光的光子能量与所述光伏电池激光入射侧的子电池的带隙之差小于0.1eV。


5.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：所述隧穿结包含N+型半导体材料层和P+型半导体材料层，所述N+型半导体材料层、P+型半导体材料层分别与相邻PN结子电池的N型层、P型层连接，并且所述N+型半导体材料层、P+型半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：董建荣，孙玉润，赵勇明，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