[发明专利]具有图案化发射极的多结太阳能电池和制作该太阳能电池的方法

权利要求书

1.一种多结太阳能电池(100)，其包括：

基底基板(102)，其包括IV族半导体和第一载流子类型的掺杂剂；

图案化发射极(104)，其在所述基底基板的第一表面处形成，所述图案化发射极包括在所述IV族半导体中掺杂有第二载流子类型的掺杂剂的多个阱区域(106)，所述基底基板(102)包括形成第一太阳能子电池的所述图案化发射极；

在所述基底基板(102)的所述第一表面处的钝化层(132)，所述钝化层定位在所述图案化发射极的所述阱区域(106)之间并且包括所述第一载流子类型的掺杂剂；以及

上部结构(120)，其包括在所述第一太阳能子电池上方的一个或更多个附加太阳能子电池。

2.根据权利要求1所述的多结太阳能电池，其中所述IV族半导体包括选自锗和硅的材料。

3.根据权利要求1所述的多结太阳能电池，其中所述第一载流子类型的所述掺杂剂是p型掺杂剂，并且所述第二载流子类型的所述掺杂剂是n型掺杂剂。

4.根据权利要求1所述的多结太阳能电池，其中所述第一载流子类型的所述掺杂剂是n型掺杂剂，并且所述第二载流子类型的所述掺杂剂是p型掺杂剂。

5.根据权利要求1所述的多结太阳能电池，其中所述图案化发射极(104)的所述阱区域(106)定位成阵列。

6.根据权利要求1所述的多结太阳能电池，其中所述基底基板(102)包括单晶锗，并且所述一个或更多个附加太阳能子电池各自包括在III/V异质外延层中形成的pn结。

7.根据权利要求6所述的多结太阳能电池，其进一步包括在所述图案化发射极(104)和所述一个或更多个附加太阳能子电池之间的III/V异质外延层中形成的隧道结(136、138)。

8.根据权利要求6或7所述的多结太阳能电池，其进一步包括在所述图案化发射极(104)和所述一个或更多个附加太阳能子电池之间的电流扩展层。

9.根据权利要求1所述的多结太阳能电池，其中所述一个或更多个附加太阳能子电池各自包括在半导体钙钛矿材料中形成的pn结。

10.根据权利要求9所述的多结太阳能电池，其进一步包括在所述图案化发射极(104)和所述一个或更多个附加太阳能子电池之间的导电层。

11.根据权利要求9或10所述的多结太阳能电池，其进一步包括在所述基底基板(102)和所述一个或更多个附加太阳能子电池之间的钝化层(132)，所述钝化层包括绝缘材料，导电通孔，所述导电通孔延伸通过所述钝化层以将所述图案化发射极的所述多个阱区域(106)中的每个阱区域电连接到所述一个或更多个附加太阳能子电池。

12.根据权利要求1所述的多结太阳能电池，其进一步包括被定位成将所述多结太阳能电池连接到电路(130)的多个触点(126、128)。

13.一种制作多结太阳能电池(100)的方法，所述方法包括：

提供包括IV族半导体和第一载流子类型的掺杂剂的基底基板(102)，所述基底基板具有第一主要表面和与所述第一主要表面相对的第二主要表面；

在所述基底基板的所述第一主要表面处形成图案化发射极(104)，所述图案化发射极包括在所述IV族半导体中掺杂有第二载流子类型的掺杂剂的多个阱区域(106)，所述基底基板包括形成第一太阳能子电池的所述图案化发射极；

在所述基底基板(102)的所述第一表面处形成钝化层(132)，所述钝化层定位在所述图案化发射极的所述阱区域(106)之间并且包括所述第一载流子类型的掺杂剂；以及

形成上部结构，所述上部结构包括在所述第一太阳能子电池上方的一个或更多个附加太阳能子电池。