【技术实现步骤摘要】
本申请涉及太阳电池，尤其涉及一种多结太阳电池结构。
技术介绍
1、太阳电池可将太阳能直接转换为电能，是一种有效的清洁能源形式。传统太阳电池通常是硅太阳电池，但硅太阳电池对太阳光谱的吸收波段比较单一，因此，多结太阳电池应运而生。多结太阳电池是由不同禁带宽度的子电池通过隧穿结串联而成，各子电池分别吸收太阳光谱不同波段，从而大大提高太阳电池的转换效率。iii-v族化合物半导体太阳电池在目前材料体系中转换效率最高，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，其中，gainp/ingaas/ge晶格匹配结构的多结太阳电池已在航天领域得到广泛应用。
2、传统的晶格匹配多结太阳电池中的gainp顶电池、ingaas中电池和ge底电池之间电流密度存在不匹配的问题，限制了光电转换效率的提高，目前可通过提高子电池电流密度来解决这一问题。一种途径是通过提高中电池ingaas层的in组份，降低中、顶子电池的带隙，增加中、顶子电池的短路电流，使其与ge底电池实现更好的电流匹配来提高电池效率。但高in组份会导致ge衬底与ingaas层之间存在较大的晶格失配，产生失配位错和穿透位错，引起电池性能下降。另一种途径是在ingaas中电池中引入多量子阱结构，由于多量子阱结构引入了中间能级，使得中电池的光谱响应得到扩展，从而达到提高中电池的短路电流的目的，并且，通过拓展ingaas中电池的光谱响应，调整顶、中电池的匹配电流，最终实现电池转换效率的提升。
3、相比于普通多量子阱结构采用ingaas势阱层和g
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种多结太阳电池结构，以减少ingaas子电池中的基区和/或发射区的掺杂原子扩散进入多量子阱结构，提高多量子阱结构的吸光效果。
2、为实现上述目的，本申请实施例提供了如下技术方案：
3、一种多结太阳电池结构，包括衬底和位于所述衬底上层叠的多个子电池，所述多个子电池包括ingaas子电池；
4、所述ingaas子电池包括沿背离所述衬底的方向设置的injgaas基区和injgaas发射区，以及位于所述injgaas基区和所述injgaas发射区之间的多量子阱结构，所述injgaas基区为第一型掺杂，所述injgaas发射区为第二型掺杂，所述多量子阱结构包括交替层叠的inxgaas势阱层和inkgaaspy势垒层；
5、所述ingaas子电池还包括位于所述injgaas基区和所述injgaas发射区之间，且位于所述多量子阱结构整体至少一侧的非掺杂层。
6、可选的，所述非掺杂层包括位于所述多量子阱结构靠近所述injgaas基区一侧的第一非掺杂层。
7、可选的，所述非掺杂层包括位于所述多量子阱结构靠近所述injgaas发射区一侧的第二非掺杂层。
8、可选的，所述非掺杂层包括位于所述多量子阱结构靠近所述injgaas基区一侧的第一非掺杂层，以及位于所述多量子阱结构靠近所述injgaas发射区一侧的第二非掺杂层。
9、可选的，所述第二非掺杂层的厚度小于所述第一非掺杂层的厚度。
10、可选的，所述第一非掺杂层为inwgaas层，所述第一非掺杂层的厚度小于等于100nm。
11、可选的，所述第二非掺杂层为invgaas层，所述第二非掺杂层的厚度小于等于100nm。
12、可选的，所述ingaas子电池还包括：
13、位于所述injgaas基区背离所述injgaas发射区一侧的背场层，所述背场层为alingaas层或gainp层，且所述背场层为所述第一型掺杂。
14、可选的，所述ingaas子电池还包括：
15、位于所述injgaas发射区背离所述injgaas基区一侧的窗口层，所述窗口层为gainp层或algainp层或alinp层，且所述窗口层为所述第二型掺杂。
16、可选的，所述多个子电池包括沿背离所述衬底的方向设置的第一子电池、第二子电池和第三子电池，其中，所述第一子电池为ge子电池，所述第二子电池为所述ingaas子电池，所述第三子电池为(al)gainp子电池；
17、所述第一子电池和所述第二子电池之间设置有第一隧穿结，所述第二子电池和所述第三子电池之间设置有第二隧穿结。
18、与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
19、本申请实施例所提供的多结太阳电池结构，包括衬底和位于衬底上层叠的多个子电池，多个子电池包括ingaas子电池，ingaas子电池包括沿背离衬底的方向设置的injgaas基区和injgaas发射区，以及位于injgaas基区和injgaas发射区之间的多量子阱结构，injgaas基区为第一型掺杂，injgaas发射区为第二型掺杂，多量子阱结构包括交替层叠的inxgaas势阱层和inkgaaspy势垒层，通过在injgaas基区和injgaas发射区之间，且在多量子阱结构整体至少一侧设置非掺杂层，从而可以减少injgaas基区和injgaas发射区两者中的至少一者中的掺杂原子扩散进入多量子阱结构，提高多量子阱结构的吸光效果。
20、可选的，非掺杂层包括位于多量子阱结构靠近injgaas基区一侧的第一非掺杂层，以减少injgaas基区中的掺杂原子扩散进入多量子阱结构；另一可选的，非掺杂层包括位于多量子阱结构靠近injgaas发射区一侧的第二非掺杂层，以减少injgaas发射区中的掺杂原子扩散进入多量子阱结构；再一可选的，非掺杂层包括位于多量子阱结构靠近injgaas基区一侧的第一非掺杂层，以减少injgaas基区中的掺杂原子扩散进入多量子阱结构，且非掺杂层还包括位于多量子阱结构靠近injgaas发射区一侧的第二非掺杂层，以减少injgaas发射区中的掺杂原子扩散进入多量子阱结构。
21、特别的，当非掺杂层同时包括位于多量子阱结构靠近injgaas基区一侧的第一非掺杂层，和位于多量子阱结构靠近injgaas发射区一侧的第二非掺杂层时，可以设置第二非掺杂层的厚度小于第一非掺杂层的厚度，一方面，这是考虑到injgaas基区通常为p型掺杂，而p型掺杂通常采用zn掺杂，其扩散系数较大，而设置第一非掺杂层的厚度较大，能够更有效减少injgaas基区中的掺杂原子扩散进入多量子阱结构；另一方面，设置第二非掺杂层的厚度小于第一非掺杂层的厚度，从而可以调控多量子阱结构位于整体本征区(含第一非掺杂层、多量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多结太阳电池结构，其特征在于，包括衬底和位于所述衬底上层叠的多个子电池，所述多个子电池包括InGaAs子电池；
2.根据权利要求1所述的多结太阳电池结构，其特征在于，所述非掺杂层包括位于所述多量子阱结构靠近所述InjGaAs基区一侧的第一非掺杂层。
3.根据权利要求1所述的多结太阳电池结构，其特征在于，所述非掺杂层包括位于所述多量子阱结构靠近所述InjGaAs发射区一侧的第二非掺杂层。
4.根据权利要求1所述的多结太阳电池结构，其特征在于，所述非掺杂层包括位于所述多量子阱结构靠近所述InjGaAs基区一侧的第一非掺杂层，以及位于所述多量子阱结构靠近所述InjGaAs发射区一侧的第二非掺杂层。
5.根据权利要求4所述的多结太阳电池结构，其特征在于，所述第二非掺杂层的厚度小于所述第一非掺杂层的厚度。
6.根据权利要求2或4或5所述的多结太阳电池结构，其特征在于，所述第一非掺杂层为InwGaAs层，所述第一非掺杂层的厚度小于等于100nm。
7.根据权利要求3或4或5所述的多结太阳电池结构，其特征在于，所述
8.根据权利要求1-5任一项所述的多结太阳电池结构，其特征在于，所述InGaAs子电池还包括：
9.根据权利要求1-5任一项所述的多结太阳电池结构，其特征在于，所述InGaAs子电池还包括：
10.根据权利要求1-5任一项所述的多结太阳电池结构，其特征在于，所述多个子电池包括沿背离所述衬底的方向设置的第一子电池、第二子电池和第三子电池，其中，所述第一子电池为Ge子电池，所述第二子电池为所述InGaAs子电池，所述第三子电池为(Al)GaInP子电池；
...【技术特征摘要】
1.一种多结太阳电池结构，其特征在于，包括衬底和位于所述衬底上层叠的多个子电池，所述多个子电池包括ingaas子电池；
2.根据权利要求1所述的多结太阳电池结构，其特征在于，所述非掺杂层包括位于所述多量子阱结构靠近所述injgaas基区一侧的第一非掺杂层。
3.根据权利要求1所述的多结太阳电池结构，其特征在于，所述非掺杂层包括位于所述多量子阱结构靠近所述injgaas发射区一侧的第二非掺杂层。
4.根据权利要求1所述的多结太阳电池结构，其特征在于，所述非掺杂层包括位于所述多量子阱结构靠近所述injgaas基区一侧的第一非掺杂层，以及位于所述多量子阱结构靠近所述injgaas发射区一侧的第二非掺杂层。
5.根据权利要求4所述的多结太阳电池结构，其特征在于，所述第二非掺杂层的厚度小于所述第一非掺杂层的厚度。
6.根...
【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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