[实用新型]硅类双结叠层太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能电池，具体涉及一种硅类双结叠层太阳能电池，属于太阳能电池技术领域。

背景技术

晶体硅太阳能电池因低廉的成本，成熟的制造工艺，未来一二十年仍是太阳能电池的主流产品。由于带隙原因，晶硅太阳电池只能吸收波长小于1.1μm太阳光，大部分长波长的光都会被浪费掉。

晶体硅太阳能电池转换效率仍然较低，要提高晶硅太阳电池光电转换效率，就必须设法提升电池对光的吸收，传统电池工艺主要基于减少少数载流子在电池内和电池界面的复合，主要是通过提升短路电流来提升电池的光电转换效率，而硅类双结叠层的太阳能电池可通过提升开路电压来提升电池的光电转换效率。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种硅类双结叠层太阳能电池，可大大提升硅类太阳能电池的转换效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用的一种硅类双结叠层太阳能电池，包括单晶硅P型电池、键合层和Ge子电池，所述Ge子电池通过键合层键合在单晶硅P型电池的背面。

作为改进，所述单晶硅P型电池包括上电极、钝化膜、第二N+层、第二P型层；

所述上电极设置在钝化膜上，钝化膜设置在第二N+层上，所述第二N+层设置在第二P型层上，第二P型层位于所述键合层正面。

作为改进，所述Ge子电池包括下电极、第一P型层、第一N+层、GaInP层、GaInAs层和隧道结。

作为改进，所述键合层采用点阵Au/Au键合。

进一步的改进，所述键合层上开有若干圆形或方形空隙，所述空隙内填充有EVA。

作为改进，所述下电极采用Au/Ge/Ni材料。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1)本实用新型将Ge子电池键合到单晶硅P型电池背面，Si子电池吸收波长范围为小于 1100nm的光，Ge子电池吸收小于1850nm的光，两者配合实现太阳光谱的充分利用。

2)单晶硅P型电池和Ge子电池通过隧道结串联在一起(如果没有隧道结子电池之间会形成反型层)，通过点阵键合层将子电池键合在一起(点阵键合主要因为金金键合不透光，影响硅子电池光的吸收)，有效实现了硅类双结叠层的太阳能电池。

3)常规晶硅电池因硅的带隙决定，开路电压不能大幅度提升，吸收的光谱只能小于 1.1μm，这两项因素决定了常规晶硅电池的光电转换效率难以大幅度提升，本实用新型提供的硅类双结叠层的太阳能电池，实现了太阳光的分段吸收，可以有效提升硅类双结叠层的太阳能电池光电转换效率。

附图说明

图1为本实用新型太阳能电池的结构示意图；

图2为本实用新型中一种键合层图形的结构示意图；

图3为本实用新型中另一种键合层图形的结构示意图；

图4为本实用新型Ge子电池结构示意图；

图中：1、下电极，2、第一P型层，3、第一N+层，4、GaInP层，5、GaInAs层，6、隧道结，7、EVA，8、键合层，9、第二P型层，10、第二N+层，11、钝化膜，12、上电极。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

如图1、图4所示，一种硅类双结叠层太阳能电池，包括单晶硅P型电池、键合层8和 Ge子电池，所述Ge子电池通过键合层8键合在单晶硅P型电池的背面；

采用Ge衬底作为支撑基底，通过MOCVD或MBE技术生长与Ge晶格匹配的所述Ge子电池，优选采用MOCVD技术生长，键合到单晶硅P型电池背面上，即得硅类双结叠层太阳能电池。考虑到光谱划分问题，Ge子电池，一般选取的厚度为175μm或者145μm，优选为175μm。

作为实施例的改进，所述单晶硅P型电池包括上电极12、钝化膜11、第二N+层10、第二P型层9；

所述上电极12设置在钝化膜11上，钝化膜11设置在第二N+层10上，所述第二N+层 10设置在第二P型层9上，第二P型层9位于所述键合层8正面。