System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种多结太阳电池及其制备方法、电子设备技术_技高网

一种多结太阳电池及其制备方法、电子设备技术

技术编号:40301272 阅读:7 留言:0更新日期:2024-02-07 20:48
本申请公开了一种多结太阳电池及其制备方法、电子设备,该多结太阳电池至少包括一个异质结子电池,使异质结子电池的基区带隙Ega高于发射区带隙Egb,使非掺层带隙Egc处于基区带隙Ega和发射区带隙Egb之间,可以有效的避免子电池内掺杂杂质的分布发生变化,确保太阳电池的性能和电池效率,从而得到实现具有较高电池效率和性能的多结太阳电池的目的。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及太阳电池,更具体的说,涉及一种多结太阳电池及其制备方法、电子设备


技术介绍

1、太阳电池作为一种最有效的清洁能源形势,可将太阳能直接转换为电能。在目前材料体系中转换效率最高的太阳电池为iii-v族化合物半导体太阳电池,其同时具有耐高温性能好、抗辐照能力强等优点,被公认为是新一代高性能长寿命空间主电源。

2、目前研究重点主要为带隙匹配的gainp/gaas/ingaas砷化镓三结太阳电池,其理论效率在高倍聚光条件下可达50%,但由于其各层材料间晶格不匹配,材料实际生长过程中会引入较多的缺陷,从而导致得到的带隙匹配的gainp/gaas/ingaas砷化镓三结太阳电池具有较低的电池效率。

3、为解决上述问题,现有采用倒置生长技术,在生长晶格不匹配的子电池之间引入渐变缓冲层,以降低材料的位错密度,提高材料的晶体质量。但采用现有技术倒置生长的三结太阳电池因为需要生长晶格失配的缓冲层来释放应力和减少位错,导致生长时间长,后续子电池的生长相当于对前面生长完的子电池进行退火处理,从而导致子电池内掺杂杂质分布改变,最终影响三结太阳电池的性能和电池效率。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请提供了一种多结太阳电池及其制备方法、电子设备,以实现具有较高电池效率和性能的多结太阳电池的目的。

2、为实现上述目的,本专利技术实施例提供如下技术方案:

3、本专利技术实施例第一方面公开了一种多结太阳电池,所述多结太阳电池至少包括一个异质结子电池,所述异质结子电池包括:

4、窗口层、发射区、非掺层、基区和背场层;

5、所述异质结子电池的基区带隙ega高于发射区带隙egb,在所述基区和所述发射区之间设置所述非掺层,非掺层带隙egc与所述基区带隙ega、所述发射区带隙egb的关系为:egb≤egc≤ega,ega≠egb。

6、可选的,在所述异质结子电池中:

7、所述发射区的厚度超过所述基区和背场层的厚度,所述背场层的厚度超过所述基区的厚度;

8、所述发射区采用n型掺杂,所述基区采用p型掺杂,所述发射区的掺杂浓度低于所述基区的掺杂浓度。

9、可选的,在所述异质结子电池中:

10、所述背场层采用p型掺杂,所述背场层的掺杂浓度超过所述基区的掺杂浓度;

11、所述背场层的背场层带隙egd高于所述基区带隙ega。

12、可选的,所述发射区的厚度超过500nm,所述背场层的厚度小于400nm,所述基区的厚度小于200nm,所述非掺层的厚度大于50nm。

13、可选的,所述多结太阳电池包括多个异质结子电池,各个所述异质结子电池的构成材料不同,在任一所述异质结子电池中:

14、所述窗口层采用n-alinp材料构成;

15、所述发射区采用n-algainp材料构成;

16、所述非掺层采用i-algainp材料构成;

17、所述基区采用p-algainp材料构成;

18、所述背场层采用p-algainp材料构成。

19、可选的,所述多结太阳电池包括多个异质结子电池,各个所述异质结子电池的构成材料不同,在任一所述异质结子电池中:

20、所述窗口层采用gainp或algainp或alinp材料构成;

21、所述发射区采用n-algaas材料构成;

22、所述非掺层采用i-algaas材料构成;

23、所述基区采用p-algaas或p-gainp材料构成;

24、所述背场层采用p-algaas或p-gainp材料构成。

25、可选的,所述多结太阳电池包括多个异质结子电池,各个所述异质结子电池的构成材料不同,在任一所述异质结子电池中:

26、所述窗口层采用gainp或alinygaas材料构成;

27、所述发射区采用n-inygaas或者n-gainp材料构成;

28、所述基区采用p-inygaas材料构成;

29、所述背场层采用gainp或alinygaas材料构成。

30、本专利技术实施例第二方面公开了一种多结太阳电池的制备方法,所述制备方法包括:

31、提供一衬底;

32、在所述衬底上采用金属有机化学气相外延沉积mocvd方式依次生长腐蚀截止层、n型欧姆接触层、至少一个子电池组和p型欧姆接触层,所述子电池组中至少包括一个异质结子电池;

33、其中,所述异质结子电池包括:窗口层、发射区、非掺层、基区和背场层;

34、所述异质结子电池的基区带隙ega高于发射区带隙egb,在所述基区和所述发射区之间设置所述非掺层,非掺层带隙egc与所述基区带隙ega、所述发射区带隙egb的关系为:egb≤egc≤ega,ega≠egb。

35、可选的,在采用金属有机化学气相外延沉积mocvd方式生长所述异质结子电池时,控制生成所述异质结子电池的发射区的厚度超过所述基区和背场层的厚度,所述背场层的厚度超过所述基区的厚度;

36、其中,所述发射区采用n型掺杂,所述基区采用p型掺杂,所述发射区的掺杂浓度低于所述基区的掺杂浓度。

37、可选的,在采用金属有机化学气相外延沉积mocvd方式生长所述异质结子电池时,使所述异质结子电池的背场层采用p型掺杂,使所述背场层的掺杂浓度超过所述基区的掺杂浓度,使所述背场层的背场层带隙egd高于所述基区带隙ega。

38、本专利技术实施例第三方面公开了一种电子设备,所述电子设备上设置有本专利技术实施例第一方面公开的多结太阳电池;或者,所述电子设备上设置有利用本专利技术实施例第二方面公开的多结太阳电池制备方法所制备的多结太阳电池。

39、基于上述本专利技术实施例提供的一种多结太阳电池及其制备方法、电子设备,该多结太阳电池至少包括一个异质结子电池,异质结子电池包括:窗口层、发射区、非掺层、基区和背场层;异质结子电池的基区带隙ega高于发射区带隙egb,在基区和发射区之间设置非掺层,非掺层带隙egc与基区带隙ega、发射区带隙egb的关系为:egb≤egc≤ega,且ega≠egb;在本专利技术实施例中,在生长多结太阳电池的过程中至少生长一个异质结子电池,使异质结子电池的基区带隙ega高于发射区带隙egb,使非掺层带隙egc处于基区带隙ega和发射区带隙egb之间,可以有效的避免子电池内掺杂杂质的分布发生变化,确保太阳电池的性能和电池效率,从而得到实现具有较高电池效率和性能的多结太阳电池的目的。

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【技术保护点】

1.一种多结太阳电池,其特征在于,所述多结太阳电池至少包括一个异质结子电池,所述异质结子电池包括:

2.根据权利要求1所述的多结太阳电池,其特征在于,在所述异质结子电池中:

3.根据权利要求1所述的多结太阳电池,其特征在于,在所述异质结子电池中:

4.根据权利要求1所述的多结太阳电池,其特征在于,所述发射区的厚度超过500nm,所述背场层的厚度小于400nm,所述基区的厚度小于200nm,所述非掺层的厚度大于50nm。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的多结太阳电池,其特征在于,所述多结太阳电池包括多个异质结子电池,各个所述异质结子电池的构成材料不同,在任一所述异质结子电池中:

6.根据权利要求1至4中任一项所述的多结太阳电池,其特征在于,所述多结太阳电池包括多个异质结子电池,各个所述异质结子电池的构成材料不同,在任一所述异质结子电池中:

7.根据权利要求1至4中任一项所述的多结太阳电池,其特征在于,所述多结太阳电池包括多个异质结子电池,各个所述异质结子电池的构成材料不同,在任一所述异质结子电池中:

8.一种多结太阳电池的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,在采用金属有机化学气相外延沉积MOCVD方式生长所述异质结子电池时,控制生成所述异质结子电池的发射区的厚度超过所述基区和背场层的厚度,所述背场层的厚度超过所述基区的厚度;

10.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,在采用金属有机化学气相外延沉积MOCVD方式生长所述异质结子电池时,使所述异质结子电池的背场层采用P型掺杂,使所述背场层的掺杂浓度超过所述基区的掺杂浓度,使所述背场层的背场层带隙Egd高于所述基区带隙Ega。

11.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备上设置有权利要求1至7任一项所述的多结太阳电池;或者,所述电子设备上设置有利用权利要求8至10中任一项所述的多结太阳电池制备方法所制备的多结太阳电池。

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【技术特征摘要】

1.一种多结太阳电池,其特征在于,所述多结太阳电池至少包括一个异质结子电池,所述异质结子电池包括:

2.根据权利要求1所述的多结太阳电池,其特征在于,在所述异质结子电池中:

3.根据权利要求1所述的多结太阳电池,其特征在于,在所述异质结子电池中:

4.根据权利要求1所述的多结太阳电池,其特征在于,所述发射区的厚度超过500nm,所述背场层的厚度小于400nm,所述基区的厚度小于200nm,所述非掺层的厚度大于50nm。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的多结太阳电池,其特征在于,所述多结太阳电池包括多个异质结子电池,各个所述异质结子电池的构成材料不同,在任一所述异质结子电池中:

6.根据权利要求1至4中任一项所述的多结太阳电池,其特征在于,所述多结太阳电池包括多个异质结子电池,各个所述异质结子电池的构成材料不同,在任一所述异质结子电池中:

7.根据权利要求1至4中任一项所述的多结太阳电池,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴真龙
申请(专利权)人:扬州乾照光电有限公司
类型:发明
国别省市:

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