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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及太阳能电池,尤其是涉及一种太阳能电池及其的制造方法。
技术介绍
1、太阳电池可将太阳能直接转换为电能,是一种最有效的清洁能源形式。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,例如其中gainp/ingaas/ge晶格匹配结构的三结电池已在航天领域得到广泛应用。但是,空间应用环境存在高能带电粒子辐射,这些带电粒子进入太阳能电池使晶格原子发生位移,形成大量的空位、填隙原子和复合体等晶格缺陷,这些缺陷可成为载流子的复合中心,导致光生载流子寿命缩短,降低太阳能电池的光电转换效率,直接影响航天器的在轨工作寿命和可靠性。例如,多结叠层太阳电池在物理上属于串联结构,其电流受限于最小电流的子电池,在空间环境中,高能粒子对多结太阳电池中的inxga1-xas子电池造成较大的损伤,抗辐照性能较弱,经过一定能量的辐照后,inxga1-xas子电池往往成为限流子电池,从而影响末期效率。
2、因此,如何提高太阳能电池的抗辐照性能,是亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本申请提供了一种太阳能电池及其的制造方法,能够提高太阳能电池的抗辐照性能、吸光能力和转换效率,以及可以提高太阳电池的末期转换效率。
2、为了实现上述目的,本专利技术采用了如下技术方案:
3、第一方面,本专利技术提供一种太阳能电池,包括:
4、由底层向顶层按生长方向依次为衬底、基区和发射区;
5、所述基区和发射区的材料为(alxga1-x)yin1-yas;
6、所述基区中有多个晶格常数为a的有源层和多个晶格常数为b的腐蚀层,a和b不相等;
7、所述腐蚀层是在生长第一腐蚀层后,通过腐蚀气体对所述第一腐蚀层的界面进行原位腐蚀而形成的绒面起伏的粗糙界面;
8、所述有源层和腐蚀层交替分布,形成一个重复单元,在每一个重复单元中,有源层位于腐蚀层的底部。
9、在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为,包括:
10、所述基区和发射区的材料为(alxga1-x)yin1-yp或(alxga1-x)yin1-yas。
11、在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为,包括:
12、所述衬底的材料为ge。
13、在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为,包括:
14、所述太阳能电池为单结太阳能电池。
15、在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为,包括:
16、所述发射区中有多个晶格常数为a的有源层和多个晶格常数为b的腐蚀层,a和b不相等。
17、在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为,包括:
18、所述太阳能电池为多结叠层的其中一个电池。
19、在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为,包括:
20、所述有源层的厚度为5nm到100nm。
21、在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为,包括:
22、所述腐蚀层的厚度为2nm到50nm。
23、在本申请一较佳的示例中可以进一步设置为,包括:
24、所述衬底的材料为gaas或inp。
25、第二方面,本申请提供一种太阳能电池的制造方法制造上述任一项所述的太阳能电池,包括:
26、步骤100:在基区或发射区,由底层向顶层沿生长方向依次生长晶格常数为a的有源层和晶格常数为b的第一腐蚀层,a大于b或a小于b;
27、步骤200:关闭生长反应源,通入腐蚀气体对所述第一腐蚀层进行原位腐蚀,得到腐蚀层;
28、步骤300:重复所述步骤100和所述步骤200,直到所述有源层和腐蚀层达到预设厚度。
29、综上,与现有技术相比,本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
30、本申请提供的一种太阳能电池,其由底层向顶层按生长方向依次为衬底、基区和发射区;所述基区和发射区的材料为(alxga1-x)yin1-yas;所述基区中有多个晶格常数为a的有源层和多个晶格常数为b的腐蚀层,a和b不相等;所述腐蚀层是在生长第一腐蚀层后,通过腐蚀气体对所述第一腐蚀层的界面进行原位腐蚀而形成的绒面起伏的粗糙界面;所述有源层和腐蚀层交替分布,形成一个重复单元,在每一个重复单元中,有源层位于腐蚀层的底部。其通过腐蚀气体对所述第一腐蚀层界面进行原位腐蚀,形成绒面起伏的粗糙界面,提高了所述太阳能电池的吸光面积和电流密度,进而可通过优化基区和发射区的厚度提高抗辐照效果。其改善了太阳电池中有源区的吸光能力,实现更大的光生电流,改善子电池的太阳光谱匹配,提高了转换效率。所述电池还提高了太阳电池的末期转换效率。
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1.一种太阳能电池,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,包括:
3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,包括:
4.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,包括:
5.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,包括:
6.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,包括:
7.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,包括:
8.根据权利要求7所述的太阳能电池,其特征在于,包括:
9.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,包括:
10.一种太阳能电池的制造方法,其特征在于,制造如权利要求1-9任一项所述的太阳能电池,包括:
【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,包括:
3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,包括:
4.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,包括:
5.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,包括:
6.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:张雷,张坤铭,翁妹芝,许堃,
申请(专利权)人:江苏仲磊芯半导体有限公司,
类型:发明
国别省市:
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