[发明专利]三结太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种三结太阳能电池，其包括：

Ge衬底；

In_xGa_1-xAs渐变缓冲层，形成于所述Ge衬底之上；

GaAs_xSb_1-x第一子电池，形成于渐变缓冲层上方，具有一第一带隙；

InP第二子电池，形成于第一子电池上方，具有一大于第一带隙的第二带隙；

Al_xGa_1-xAs_ySb_1-y第三子电池，形成于第二子电池上方具有一大于第二带隙的第三带隙，晶格常数以第一、二子电池匹配。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述Ge衬底的厚度小于150 微米。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：所述In_xGa_1-xAs渐变缓冲层为多层结构，其组分x变化范围是0~0.53，带隙变化范围是0.77~1.42 eV，晶格常数变化范围是5.66~5.87 ?。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：在InP第二子电池中植入一InAs量子点结构，调节第二子电池的波长吸收范围，实现三结子电池的电流匹配。

5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于：所述InAs量子点结构为多周期结构，其周期数为10~20。

6.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于：所述第一子电池的带隙范围是0.76~0.85 eV；第二子电池的等效带隙范围为1.20~1.35 eV；第三子电池的带隙范围为1.90~2.20 eV。

7.一种三结太阳能电池的制备方法，其包括步骤：

提供一Ge衬底，用于半导体外延生长；

在所述衬底上形成In_xGa_1-xAs渐变缓冲层；

在所述渐变缓冲层上方形成GaAs_xSb_1-x 第一子电池，使其具有第一带隙；

在所述的GaAs_xSb_1-x 第一子电池上方形成InP第二子电池，使其具有一大于第一带隙的第二带隙；

在所述第二子电池上方形成第三子电池，其材料为四元化合物Al_xGa_1-xAs_ySb_1-y，使其具有大于第二带隙的第三带隙，晶格常数与第一、二子电池匹配。

8.根据权利要求7所述的太阳能电池的制方法，其特征在于：所述Ge衬底的厚度小于150 微米。

9.根据权利要求7所述的太阳能电池的制方法，其特征在于：采用MOCVD或者MBE外延生长半导体层。

10.根据权利要求7所述的太阳能电池的制方法，其特征在于：所述In_xGa_1-xAs渐变缓冲层为多层结构，组分渐变，x变化范围是0~0.53，带隙变化范围是0.77~1.42 eV，晶格常数变化范围是5.66~5.87 ?。

11.根据权利要求7所述的太阳能电池的制方法，其特征在于：在InP第二子电池中植入一InAs量子点结构，调节第二子电池的波长吸收范围，实现三结子电池的电流匹配。

12.根据权利要求11所述的太阳能电池的制方法，其特征在于：所述第一子电池的带隙范围是0.76~0.85 eV；第二子电池的等效带隙范围为1.20~1.35 eV；第三子电池的带隙范围为1.90~2.20 eV。

13.根据权利要求11所述的太阳能电池的制方法，其特征在于：所述InAs量子点结构为20周期。