[发明专利]一种晶格失配的多结太阳能电池及其制作方法

权利要求书

1.一种晶格失配的多结太阳能电池，其特征在于，包括：

衬底、位于所述衬底上方的第一子电池、位于所述第一子电池上方且背离所述衬底一侧的第二子电池和位于所述第二子电池上方且背离所述衬底一侧的第三子电池；

位于所述第一子电池与所述第二子电池之间，且沿所述第一子电池指向所述第二子电池的方向依次包括：第一隧穿结、变质缓冲层和分布式布拉格反射层；

位于所述第二子电池与所述第三子电池之间的第二隧穿结；

位于所述第三子电池上方且背离所述第二隧穿结一侧的欧姆接触层；

所述第一子电池具有第一晶格常数；所述第二子电池具有第二晶格常数；

所述变质缓冲层包括第一变质缓冲层、第二变质缓冲层和过冲层；

所述第一变质缓冲层的晶格常数在沿所述第一子电池指向所述第二子电池的方向上增加；

所述第一变质缓冲层在与所述第一子电池的连接处具有第三晶格常数；所述第三晶格常数大于等于所述第一晶格常数；

所述第一变质缓冲层在与所述第二变质缓冲层的连接处具有第四晶格常数；

所述第二变质缓冲层的晶格常数在沿所述第一子电池指向所述第二子电池的方向上增加；

所述第二变质缓冲层的第一失配速率小于所述第一变质缓冲层的第二失配速率。

2.根据权利要求1所述的晶格失配的多结太阳能电池，其特征在于：

所述第一子电池的第一晶格常数比所述第二子电池的第二晶格常数小至少0.001nm。

3.根据权利要求1所述的晶格失配的多结太阳能电池，其特征在于：

在沿所述第一子电池指向所述第二子电池的方向，所述第一变质缓冲层的晶格常数与所述第一变质缓冲层的厚度呈线性变化关系。

4.根据权利要求1所述的晶格失配的多结太阳能电池，其特征在于：

在沿所述第一子电池指向所述第二子电池的方向，所述第一变质缓冲层的晶格常数与所述第一变质缓冲层的厚度的变化呈阶梯变化关系；

所述第一变质缓冲层包括多个第一子变质缓冲层；

所述第一子变质缓冲层的厚度均相同；相邻两个所述第一子变质缓冲层的晶格常数的差值均相同。

5.根据权利要求1所述的晶格失配的多结太阳能电池，其特征在于：

在沿所述第一子电池指向所述第二子电池的方向，所述第二变质缓冲层的晶格常数与所述第二变质缓冲层的厚度呈线性变化关系。

6.根据权利要求1所述的晶格失配的多结太阳能电池，其特征在于：

在沿所述第一子电池指向所述第二子电池的方向，所述第二变质缓冲层的晶格常数与所述第二变质缓冲层的厚度的变化呈阶梯变化关系；

所述第二变质缓冲层包括多个第二子变质缓冲层；

所述第二子变质缓冲层的厚度均相同；相邻两个所述第二子变质缓冲层的晶格常数的差值均相同。

7.根据权利要求1所述的晶格失配的多结太阳能电池，其特征在于：

所述过冲层具有第五晶格常数；所述第五晶格常数大于所述第二晶格常数。

8.根据权利要求1所述的晶格失配的多结太阳能电池，其特征在于，

所述衬底为Ge衬底；

所述第一子电池为Ge电池；所述第一晶格常数为5.6577nm；

所述第二子电池为InGaAs电池；所述第二晶格常数的范围为5.6587nm～5.7748nm；

所述第三子电池为AlGaInP电池。

9.根据权利要求8所述的晶格失配的多结太阳能电池，其特征在于：

所述第二子电池自下而上依次包括：背场层、P型掺杂InGaAs层基区、N型掺杂InGaAs层发射区和窗口层；

所述背场层为GaInP材料或AlGaAs材料；所述窗口层为AlGaInP材料或AlInP材料。

10.一种晶格失配的多结太阳能电池制作方法，其特征在于，用于制作形成权利要求1所述的晶格失配的多结太阳能电池，所述晶格失配的多结太阳能电池制作方法包括：

提供衬底；

在所述衬底的表面形成第一子电池；

在所述第一子电池背离所述衬底的表面形成第一隧穿结、变质缓冲层和分布式布拉格反射层；

在所述分布式布拉格反射层背离所述第一隧穿结的表面形成第二子电池；

在所述第二子电池背离所述分布式布拉格反射层的表面形成第二隧穿结；

在所述第二隧穿结背离所述第二子电池的表面形成第三子电池；

在所述第三子电池背离所述第二隧穿结的表面形成欧姆接触层；

其中，所述变质缓冲层包括第一变质缓冲层、第二变质缓冲层和过冲层；所述第一变质缓冲层的晶格常数在沿所述第一子电池指向所述第二子电池的方向上增加；所述第一变质缓冲层在与所述第一子电池的连接处的第三晶格常数大于等于所述第一子电池的第一晶格常数；所述第一变质缓冲层在与所述第二变质缓冲层的连接处具有第四晶格常数；所述第二变质缓冲层的晶格常数在沿所述第一子电池指向所述第二子电池的方向上增加；所述第二变质缓冲层的第一失配速率小于所述第一变质缓冲层的第二失配速率。