[发明专利]单结铟镓氮太阳能电池结构及制作方法

权利要求书

1.一种单结铟镓氮太阳能电池结构，其特征在于，其中包括：

一衬底；

一低温氮化镓成核层，该低温氮化镓成核层制作在衬底的上面，该成核层可增加衬底表面的成核密度；

一非有意掺杂氮化镓缓冲层，该非有意掺杂氮化镓缓冲层制作在低温氮化镓成核层的上面，该缓冲层可减少外延层的缺陷密度，提高晶体质量；

一n型掺杂In_xGa_1-xN层，该n型掺杂In_xGa_1-xN层制作在非有意掺杂高阻氮化镓缓冲层的上面，该n型掺杂层是In_xGa_1-xN p-n结的一部分；

一p型掺杂InxGa1-xN层，该p型掺杂In_xGa_1-xN层制作在n型掺杂In_xGa_1-xN层的上面，该p型掺杂层是In_xGa_1-xN p-n结的一部分。

2.根据权利要求1所述的单结铟镓氮太阳能电池，其特征在于，其中所述的衬底是蓝宝石衬底或碳化硅衬底或硅衬底。

3.根据权利要求1所述的单结铟镓氮太阳能电池，其特征在于，其中所述的低温氮化镓成核层的厚度为0.01-0.05μm，优选范围为0.01-0.03μm。

4.根据权利要求1所述的单结铟镓氮太阳能电池，其特征在于，其中所述的非有意掺杂氮化镓缓冲层的厚度为1.00-2.00μm，优选范围为1.50-2.00μm。

5.根据权利要求1所述的单结铟镓氮太阳能电池，其特征在于，其中所述的n型掺杂In_xGa_1-xN层，厚度为0.10-0.80μm，优选范围为0.10-0.40μm。

6.根据权利要求1所述的单结铟镓氮太阳能电池，其特征在于，其中所述的p型掺杂In_xGa_1-xN层，厚度为0.20-1.00μm，优选范围为0.20-0.50μm。

7.一种单结铟镓氮太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：选择一衬底；

步骤2：采用金属有机物化学气相沉积技术，首先在衬底上生长一层低温氮化镓成核层，生长厚度为0.01-0.50μm，优选范围为0.10-0.30μm，该成核层可增加衬底表面的成核密度；

步骤3：采用金属有机物化学气相沉积技术，改变衬底温度，在低温氮化镓成核层上生长非有意掺杂氮化镓缓冲层，生长厚度为1.00-2.00μm，优选范围为1.50-2.00μm，该缓冲层可减少外延层的缺陷密度，提高晶体质量；

步骤4：采用金属有机物化学气相沉积技术，改变生长条件，在非有意掺杂氮化镓缓冲层上生长硅掺杂的n型掺杂In_xGa_1-xN层，其中0.35≤x≤0.65，优选范围为0.45≤x≤0.55，生长厚度为0.10-0.80μm，优选范围为0.10-0.40μm，该n型掺杂层是In_xGa_1-xN p-n结的一部分。

步骤5：采用金属有机物化学气相沉积技术，最后，在n型掺杂In_xGa_1-xN层上生长镁掺杂的p型掺杂In_xGa_1-xN层，其中0.35≤x≤0.65，优选范围为0.45≤x≤0.55，生长厚度为0.20-1.00μm，优选范围为0.20-0.50μm，该p型掺杂层是In_xGa_1-xN p-n结的一部分。

8.根据权利要求7所述的单结铟镓氮太阳能电池的制作方法，其特征在于，其中所述的衬底是蓝宝石衬底或碳化硅衬底或硅衬底。

9.根据权利要求7所述的单结铟镓氮太阳能电池的制作方法，其特征在于，其中所述的低温氮化镓成核层的生长温度为450-650℃，优选范围为500-600℃；生长压力为13.33-26.67kPa。