一种锗基晶格失配四结太阳电池制造技术

本发明专利技术公开了一种锗基晶格失配四结太阳电池，属于太阳电池技术领域，其特征在于，自下而上依次包括：锗衬底、GaInP成核层、GaInAs缓冲层、第一隧穿结、(AlGa)

【技术实现步骤摘要】
一种锗基晶格失配四结太阳电池
本专利技术属于太阳电池
，具体涉及一种锗基晶格失配四结太阳电池。
技术介绍
目前空间飞行器主电源用太阳电池中，技术成熟、转换效率较高的是以锗作为衬底的空间高效三结太阳电池，其三个子电池的带隙分别为1.9、1.4和0.67eV，1.4eV中电池与0.67eV锗子电池之间较大的带隙差异，导致红外光谱利用率低，各子电池的电流不匹配，限制了电池转换效率的进一步提升。为了获得更高的转换效率，太阳电池的设计需要进一步地考虑光谱匹配。增加子电池数量是提高太阳电池效率的最有效手段，其可以对0.67eV-1.41eV能量范围内的太阳光谱进行进一步划分，即在Ge与GaAs子电池之间增加一个带隙1.0eV左右的子电池，利用原被Ge子电池吸收的中长波长的光子，形成四结太阳电池。1.0eV子电池可以采用晶格失配的GaInAs材料实现。2010年，W.Guter采用细致平衡原理设计了带隙为1.9/1.4/1.0/0.67eV的正向失配四结太阳电池，模拟计算的理论效率达到36.8％。因此，晶格失配四结太阳电池是实现太阳电池效率进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锗基晶格失配四结太阳电池，其特征在于，自下而上依次包括：锗衬底、GaInP成核层、GaInAs缓冲层、第一隧穿结、(AlGa)

【技术特征摘要】
1.一种锗基晶格失配四结太阳电池，其特征在于，自下而上依次包括：锗衬底、GaInP成核层、GaInAs缓冲层、第一隧穿结、(AlGa)1-bInbAs第一晶格渐变缓冲层、(AlGa)1-xInxAs/(AlGa)1-xInxAs第一布拉格反射镜、Ga1-xInxAs子电池、第二隧穿结、(AlGa)1-cIncP第二晶格渐变缓冲层、AlGaAs/AlGaAs第二DBR，Al1-zGazAs子电池、第三隧穿结、(AlGa)1-vInvP子电池、GaInAs帽层；其中：
所述Ga1-xInxAs子电池包括p型掺杂的GaxIn1-xAs基区层和n型掺杂的发射区层，针对于Ga1-xInxAs基区层：0≤x≤0.5，掺杂浓度为1×1016cm-3-1×1019cm-3，厚度范围是30nm-5000nm；所述发射区层是Ga1-xInxAs或GayIn1-yP材料，0.4≤y≤1，掺杂浓度为1×1016cm-3-1×1019cm-3，厚度范围是30nm-5000nm；
所述(AlGa)1-bInbAs第一晶格渐变缓冲层的In组分：0.01≤b≤1-x，即其晶格常数从与所述锗衬底匹配渐变为与所述GaxIn1-xAs子电池匹配；
所述(AlGa)1-xInxAs/(AlGa)1-xInxAs第一布拉格反射镜，掺杂浓度为1×1017-1×1019cm-3，厚度范围为1000nm-4000nm，周期数的范围为10-30个，每个周期中，(AlGa)1-xInxAs的厚度范围为30nm-300nm；
所述Al1-zGazAs子电池包括p型掺杂的基区层和n型掺杂的发射区层，针对于Al1-zGazAs基区层：0.55≤z≤1，掺杂浓度1×1016cm-3-1×1019cm-3，厚度范围是30nm-5000nm；所述发射区层是Al1-zGazAs或Ga1-uInuP材料，0.4≤u≤1，掺杂浓度1×1016cm-3-1×1019cm-3，厚度30nm-5000nm；
所述(AlGa)1-cIncP第二晶格渐变缓冲层的In组分：0.5≤c≤1，即其晶格常数从与所述GaxIn1-xAs子电池匹配渐变为与所述Al1-zGazAs子电池匹配；
所述AlGaAs/AlGaAs第二DBR，掺杂浓度为1×1017-1×1019cm-3，厚度范围为1000nm-4000nm，周期数的范围为10-30个，每个周期中，AlGaAs的厚度范围为30nm-300nm；
所述(AlGa)1-vInvP子电池包括p型掺杂的基区层和n型掺...

【专利技术属性】
技术研发人员：张恒，孙强，刘如彬，张启明，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十八研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12