【技术实现步骤摘要】
一种晶格失配型三结砷化镓太阳电池及制作方法
本专利技术涉及太阳电池
，尤其涉及一种晶格失配型三结砷化镓太阳电池及制作方法。
技术介绍
自1957年10月4日起，世界上第一颗人造地球卫星“卫星1号”进入太空以来，在短短几十年里，航天技术取得了巨大的进步，对航天器电源系统的大功率、高可靠性、长寿命和微小型化也提出了新的要求。砷化镓太阳电池具有更高的光电转换效率、更好的耐高温性能、更强的空间抗辐射能力，成功取代Si太阳电池，成为我国航天飞行器，如人造卫星、宇宙飞船、空间实验室等高性能长寿命通用化空间主电源。在国内，经过几代航天人的不断努力，晶格匹配型GaInP/InGaAs/Ge三结太阳电池的转换效率已突破30%，接近半经验理论极限值，很难进一步提高。近年来，禁带匹配，晶格失配的三结太阳电池成为研究的热点，目前已经实现32%效率太阳电池的生产。目前，晶格失配结构太阳电池的结构，主要是通过阶变缓冲层的方式，将晶格常数过渡到目标值，该方法的缺点主要有以下几点：（1）生产步骤多，生长时间长；（2）生长过程中的烘烤，...
【技术保护点】
1.一种晶格失配型三结砷化镓太阳电池，其特征在于：/n自下向上依次为Ge衬底、底电池、GaAs/InGaAs缓冲层、中底隧穿结、GaAs缓冲层，In(Al)GaAs缓冲层，DBR，中电池、中顶隧穿结、顶电池和盖帽层；/n其中，In(Al)GaAs缓冲层由InAlAs成核层，InAlAs缓冲层，超晶格，低Al组分由InAlGaAs和InGaAs组成；/n盖帽层由InGaAs和GaAs组成。/n
【技术特征摘要】
1.一种晶格失配型三结砷化镓太阳电池，其特征在于：
自下向上依次为Ge衬底、底电池、GaAs/InGaAs缓冲层、中底隧穿结、GaAs缓冲层，In(Al)GaAs缓冲层，DBR，中电池、中顶隧穿结、顶电池和盖帽层；
其中，In(Al)GaAs缓冲层由InAlAs成核层，InAlAs缓冲层，超晶格，低Al组分由InAlGaAs和InGaAs组成；
盖帽层由InGaAs和GaAs组成。
2.一种晶格失配型三结砷化镓太阳电池的制作方法，其特征在于，制作方法步骤如下：
S1：在P型Ge衬底上，高温下通过PH3扩散的形式，形成底电池发射区，然后生长GaInP或AlGaInP成核层，该成核层同时作为底电池的窗口层；
S2：生长GaAs/In0.01GaAs缓冲层，GaAs和In0.01GaAs的厚度分别在0.1-0.8μm；
S3：生长中底隧穿结，中底隧穿结为N++GaAs/P++GaAs结构；
S4：然后生长GaAs缓冲层，GaAs缓冲层厚度为0.2-0.6μm，掺杂浓度大于1×1018/cm3；
S5：生长In(Al)GaAs缓冲层，生长顺序依次为预通In，生长InxAlAs成核层，InxAlAs缓冲层，InAlAs/InAlAs超晶格，Inx(Al)GaAs缓冲层，InyGaAs缓冲层；
S6：生长DBR，DBR由15～30对InyAlGaAs/InyGaAs结构组成，InyAlGaAs层和InyGaAs层的厚度均根据λ/4n计算，其中900nm≤λ≤1100nm，n为对应InAlGaAs或者InGaAs材料的折射率；
S7：生长中电池，中电池材料包括InyGaAs基区和发射区，厚度1.4-2.2μm，AlInP或GaInP窗口层，厚度0.05-0.2μm；
S8：生长中顶隧穿结，中顶隧穿结为N++GaInP/P++InyAlGaAs结构；
S9：生长顶电池，顶电池晶格常数与中电池匹配，由AlGaInP背电场、GaInP基区、GaInP发射区及AlInP窗口层组成；
S10：生长盖帽层，盖帽层由InyGaAs和GaAs组成。
3.根据权利要求2所述的一种晶格失配型三结砷化镓太阳电池的制作方法，其特征在于：
步骤S1中，发射区厚度为0.1-0.4μm之间；
GaInP或AlGaInP...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐培强，张银桥，王向武，潘彬，
申请(专利权)人：南昌凯迅光电有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36
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