[发明专利]一种四结四元化合物太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种四结四元化合物太阳能电池，其包括：

InP生长衬底；

第一子电池，形成于所述生长衬底之上，具有第一带隙，且其晶格常数与生长衬底匹配；

第二子电池，形成于第一子电池之上，具有比第一带隙大的第二带隙，且其晶格常数与衬底匹配； 

渐变缓冲层，形成于第二子电池之上，具有比第二带隙大的第三带隙，且其组分渐变，晶格常数随组分变化逐步缩小；

第三子电池，形成于渐变缓冲层之上，具有比第三带隙大的第四带隙，且其晶格常数小于衬底和第一、二子电池；

第四子电池，形成于第三子电池之上，具有比第四带隙大的第五带隙，且其晶格常数与第三子电池晶格匹配。

2.根据权利要求1所述的四结四元化合物太阳能电池，其特征在于：所述第一子电池由InGaAs发射区和基区组成；所述第二子电池由四元化合物InGaAsP发射区和基区组成；所述渐变缓冲层为InGaP；所述第三子电池由四元化合物InAlGaAs发射区和基区组成；所述第四子电池由四元化合物InAlAsP发射区和基区组成。

3.根据权利要求1所述的四结四元化合物太阳能电池，其特征在于：所述第一子电池具有0.72～0.76 eV的带隙，第二子电池具有1～1.1 eV的带隙，第三子电池具有1.35~1.42 eV的带隙，第四子电池具有1.85～1.92 eV的带隙。

4.根据权利要求1所述的四结四元化合物太阳能电池，其特征在于：所述渐变缓冲层InGa P的晶格常数随In组分配比的变化而变化，在一侧上与生长衬底晶格匹配且另一侧上与第三子电池的晶格匹配。

5.一种四结四元化合物太阳能电池，其包括：

支撑基板；

第一子电池，位于支撑基板之上，具有第一带隙；

第二子电池，位于第一子电池之上，由四元化合物InGaAsP发射区和基区组成，其具有比第一带隙大的第二带隙，晶格常数与第一子电池匹配；

渐变缓冲层，位于第二子电池之上，具有比第二带隙大的第三带隙，且其组分渐变，晶格常数随组分变化逐步缩小；

第三子电池，位于渐变缓冲层之上，由四元化合物InAlGaAs发射区和基区组成，其具有比第三带隙大的第四带隙，晶格常数小于第一、二子电池；

第四子电池，位于第三子电池之上，由四元化合物InAlAsP发射区和基区组成，其具有比第四带隙大的第五带隙，晶格常数与第三子电池晶格匹配。

6.根据权利要求5所述的四结四元化合物太阳能电池，其特征在于：所述第一子电池由InGaAs发射区和基区组成；所述所述第二子电池由四元化合物InGaAsP发射区和基区组成；所述渐变缓冲层为InGaP；所述第三子电池由四元化合物InAlGaAs发射区和基区组成；所述第四子电池由四元化合物InAlAsP发射区和基区组成。

7.根据权利要求5所述的四结四元化合物太阳能电池，其特征在于：所述渐变缓冲层InGaP的晶格常数随In组分配比的变化而变化，在一侧上与第二子电池晶格匹配且另一侧上与第三子电池的晶格匹配。

8.一种四结四元化合物太阳能电池的制造方法，其步骤如下：

提供InP生长衬底；

在所述生长衬底上形成第一子电池，具有第一带隙，其晶格常数与生长衬底晶格匹配；

在所述第一子电池上形成第二子电池，其具有比第一带隙大的第二带隙，晶格常数与衬底晶格匹配；

在所述第二子电池上形成渐变缓冲层，其具有比第二带隙大的第三带隙，组分渐变；

在所述渐变缓冲层上形成第三子电池，其具有比第三带隙大的第四带隙，其晶格常数小于衬底晶格常数；

在所述第三子电池上形成第四子电池，其具有比所述第四带隙大的第五带隙，其晶格常数与第三子电池匹配。

9.根据权利要求8所述的四结四元化合物太阳能电池的制造方法，其特征在于：所述第一子电池具有0.62～0.76 eV的带隙，第二子电池具有1～1.1 eV的带隙，第三子电池具有1.35~1.42 eV的带隙，第四子电池具有1.85～1.92 eV的带隙。