[发明专利]一种太阳能电池以及制作方法

说明书

本申请实施例提供了一种太阳能电池及制作方法，该太阳能电池包括：层叠的第一子电池、第一隧穿结层、第二子电池、第二隧穿结层、第三子电池以及位于第一隧穿结层和第二子电池之间的变质缓冲层，其中，变质缓冲层中含有Sb原子，由于Sb原子具有表面活性剂的作用，可以提高反应原子在变质缓冲层表面的迁移能力，有助于找到变质缓冲层中的原子成核的最低能量点，进而减少各子电池间存在的晶格失配产生的应力和位错，而且，由于Sb原子可以促进变质缓冲层中Zn离子的掺杂，以保证变质缓冲层在提供空穴能力不变的前提下，减少变质缓冲层形成过程中Zn离子的通入量降低成本。

技术领域

本申请涉及太阳能电池制作技术领域，尤其涉及一种太阳能电池以及制作方法。

背景技术

太阳能电池可将太阳能直接转换为电能，是一种最有效的清洁能源形式。具体的，III-V族化合物半导体太阳能电池在目前材料体系中转换效率最高，同时具有耐高温性能好、抗辐照能力强等优点，被公认为是新一代高性能、长寿命空间主电源，其中，GaInP/InGaAs/Ge晶格匹配结构的三结电池已在航天领域得到广泛应用。

但是，传统的晶格匹配三结电池中顶电池GaInP和中电池In_0.01GaAs的电流密度远小于底电池Ge的电流密度，使得传统的晶格匹配的三结电池无法充分利用太阳光谱，限制了太阳能电池的光电转换效率的提高。

发明人研究发现，提高太阳能电池转换效率的最有效的途径是提高太阳能电池中各子电池的带隙匹配程度，从而更合理的分配太阳光谱。而改变太阳能电池中各子电池的带隙需要通过改变各子电池中三元甚至四元材料的组分配比，这样往往会导致各子电池间存在晶格失配产生残余应力和位错，影响电池性能。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种太阳能电池以及制作方法，以缓解太阳能电池中各子电池间由晶格失配产生的残余应力和位错，提高太阳能电池的性能。

为实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

一种太阳能电池，包括：

层叠的第一子电池、第一隧穿结层、第二子电池、第二隧穿结层、第三子电池以及位于所述第一隧穿结层和所述第二子电池之间的变质缓冲层；

其中，所述变质缓冲层中含有Sb原子。

可选的，所述变质缓冲层包括至少三个膜层，所述至少三个膜层包括至少两个缓冲层和一个过冲层；

其中，所述至少三个膜层的晶格常数沿所述第一子电池至所述第二子电池方向逐渐增大，且所述至少三个膜层的晶格常数大于所述第一子电池的晶格常数，所述过冲层的晶格常数大于所述第二子电池的晶格常数。

可选的，所述变质缓冲层中Sb原子与三族的原子比的取值范围为1E-6～1E-3，包括端点值。

可选的，所述变质缓冲层为Zn掺杂的变质缓冲层。

可选的，所述变质缓冲层的Zn掺杂浓度取值范围为5E17～5E18，包括端点值。

可选的，所述至少三个膜层中各膜层中Zn的掺杂浓度相同。

一种太阳能电池的制作方法，包括：

在第一子电池表面形成第一隧穿结层；

在所述第一隧穿结层背离所述第一子电池一侧表面形成变质缓冲层；

在所述变质缓冲层背离所述第一隧穿结层一侧表面形成第二子电池；

在所述第二子电池背离所述变质缓冲层一侧表面形成第二隧穿结层；

在所述第二隧穿结层背离所述第二子电池一侧表面形成第三子电池；

其中，所述变质缓冲层的形成过程中通入含有Sb原子的MO源。