[发明专利]一种具有渐变缓冲层太阳能电池

说明书

本申请是申请号为201010142921.3、申请日为2010年3月19日、申请人为晶元光电股份有限公司、发明名称为“一种具有渐变缓冲层太阳能电池”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明关于一光电元件，尤其关于一种具有渐变缓冲层的太阳能电池。

背景技术

光电元件包括许多种类，例如发光二极管（Light-emitting Diode；LED）、太阳能电池(Solar Cell)或光电二极管(Photo Diode)等。

由于石化能源短缺，且人们对环保重要性的认知提高，因此人们近年来不断地积极研发替代能源与再生能源的相关技术，其中以太阳能电池最受瞩目。主要是因为太阳能电池可直接将太阳能转换成电能，且发电过程中不会产生二氧化碳或氮化物等有害物质，不会对环境造成污染。太阳能电池中又以InGaP/GaAs/Ge的三接面太阳能电池最具发展潜力，然而InGaP、GaAs和Ge的彼此的晶格常数不匹配，由Ge电池向上依序成长GaAs电池与InGaP电池时，晶格之间会形成晶格错位，产生应力，破坏外延的品质，降低太阳能电池的能量转换效率。

反向变质多接面(Inverted Metamorphic Multijunction；IMM)太阳能电池是在一成长基板上依序先成长晶格常数匹配的GaInP电池及GaAs电池，接着再成长晶格常数与GaInP电池及GaAs电池不匹配的InGaAs电池，将一支持基板与InGaAs电池接合后移除成长基板，形成反向变质多接面(IMM)太阳能电池。如此改善GaInP电池及GaAs电池的外延品质，提高太阳电池的能量转换效率。但是在能隙较低的InGaAs电池仍会产生晶格错位，降低InGaAs电池的外延品质。

上述如太阳能电池等的光电元件可包括基板及电极，可进一步地经由焊块或胶材将基板与一基座连接，而形成一发光装置或一吸光装置。另外，基座更具有至少一电路，经由一导电结构，例如金属线，电连接光电元件的电极。

发明内容

第一实施例的一反向变质多接面(IMM)太阳能电池至少包括一支持基板；一底电池位于支持基板之上；一渐变缓冲层位于底电池之上；一中间电池位于渐变缓冲层之上；以及一顶电池位于中间电池之上。

附图说明

附图用以促进对本发明的理解，为本说明书的一部分。附图的实施例配合实施方式的说明用以解释本发明的原理。

图1为依据本发明的第一实施例的剖面图。

图2为依据本发明的第一实施例的渐变缓冲层的剖面图。

主要元件符号说明

1:太阳能电池

10:支持基板

12:底电池

14:渐变缓冲层

141:第一缓冲层

142、144、146、148:渐变附属层

143、145、147:碲掺杂中间层

149:第二缓冲层

16:中间电池

18:顶电池

具体实施方式

本发明的实施例会被详细地描述，并且示出在附图中，相同或类似的部分会以相同的标号在各附图以及说明出现。

如图1所示，一反向变质多接面(IMM)太阳能电池1包括一支持基板10；一底电池12位于支持基板10之上；一渐变缓冲层14位于底电池12之上；一中间电池16位于渐变缓冲层14之上；以及一顶电池18位于中间电池16之上。顶电池18的能隙大于中间电池16与底电池12的能隙，其材料包括InGaP、InGaAs、AlGaAs或AlGaInP。中间电池16的能隙大于底电池12的能隙，其材料包括GaAs、GaInP、InGaAs、GaAsSb或InGaAsN。底电池12的材料包括Ge、GaAs或InGaAs。顶电池18、中间电池16与底电池12可以吸收不同频谱的光线并产生电流。