[发明专利]纹理化的多结太阳能电池及制造方法

权利要求书

1.一种多结光伏器件，包括：

具有金字塔形状的锗层，所述金字塔形状具有暴露的（111）刻面以形成纹理化表面；

在所述纹理化表面上或之上形成的第一p-n结；以及

在所述第一p-n结之上形成并遵循所述纹理化表面的至少一个其他的p-n结。

2.如权利要求1所述的器件，其中所述锗层包括体锗或者形成在硅衬底上的锗层之一。

3.如权利要求1所述的器件，其中所述金字塔形状包括倒金字塔形状。

4.如权利要求1所述的器件，其中所述第一p-n结包括所述锗层和所述锗层的掺杂部分。

5.如权利要求4所述的器件，其中所述至少一个其他的p-n结具有包括GaAs或其合金的层以及所述层的掺杂部分。

6.如权利要求1所述的器件，进一步包括在所述至少一个其他的p-n结之上形成并遵循所述纹理化表面的第三p-n结。

7.如权利要求6所述的器件，其中所述第三p-n结具有包括GaP其合金的层以及所述层的掺杂部分。

8.如权利要求1所述的器件，进一步包括形成在所述纹理化表面与所述至少一个其他的p-n结的第一半导体层之间的阻挡层。

9.如权利要求1所述的器件，其中所述第一p-n结和所述至少一个其他的p-n结包括III-V半导体材料。

10.一种多结光伏器件，包括：

具有金字塔形状的锗层，所述金字塔形状具有暴露的（111）刻面以形成纹理化表面；

由III-V半导体材料形成的多个p-n结，所述多个p-n结被形成为遵循所述纹理化表面的所述（111）刻面的形状形成以增加光俘获并增加总体器件效率，所述III-V半导体材料具有的相关联的带隙能量使得所述p-n结通过减小带隙能量而排序。

11.如权利要求10所述的器件，其中所述锗层包括体锗或者形成在硅衬底上的锗层之一。

12.如权利要求10所述的器件，其中所述金字塔形状包括倒金字塔形状。

13.如权利要求10所述的器件，其中第一p-n结包括所述锗层的至少一个掺杂部分。

14.如权利要求13所述的器件，其中第二p-n结包括含有GaAs或其合金的层的至少一个掺杂部分。

15.如权利要求10所述的器件，其中第三p-n结包括含有GaP或其合金的层的至少一个掺杂部分。

16.一种多结光伏器件，包括：

具有金字塔形状的锗层，所述金字塔形状具有暴露的（111）刻面以形成纹理化表面；

通过对所述锗层的顶部掺杂而形成在所述锗层上或内的第一p-n结；

通过外延生长的含GaAs的层而形成在所述第一p-n结上的第二p-n结；

通过外延生长的含GaP的层而形成在所述第二p-n结上的第三p-n结；

其中所述p-n结遵循所述纹理化表面的所述（111）刻面的形状以增加光俘获和增加总体器件效率。

17.如权利要求16所述的器件，其中所述锗层包括体锗或者形成在硅衬底上的锗层之一。

18.如权利要求16所述的器件，其中所述金字塔形状包括倒金字塔形状。

19.如权利要求16所述的器件，其中所述第二p-n结包括所述含GaAs的层的至少一个掺杂部分。

20.如权利要求16所述的器件，其中所述第三p-n结包括所述含GaP的层的至少一个掺杂部分。

21.一种形成多结光伏器件的方法，包括：

提供锗层；

在所述锗层中蚀刻金字塔形状，使（111）刻面暴露以形成纹理化表面；

在纹理化表面上或之上由III-V半导体材料形成第一p-n结；以及

在所述第一p-n结之上并遵循所述纹理化表面由III-V半导体材料形成至少一个其他的p-n结。

22.如权利要求21所述的方法，其中提供所述锗层包括提供体锗或者形成在硅衬底上的锗层之一。

23.如权利要求21所述的方法，其中所述金字塔形状包括倒金字塔形状。