CN101399296A - 具有刚性支撑的薄倒置变质多结太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多结太阳能电池，所述多结太阳能电池包含：第一太阳能子电池，其具有第一带隙；第二太阳能子电池，其设置在所述第一子电池上方且具有小于所述第一带隙的第二带隙；分级夹层，其设置在所述第二子电池上方且具有大于所述第二带隙的第三带隙；第三太阳能子电池，其设置在所述夹层上方，其相对于所述中间子电池晶格失配并具有小于所述第二带隙的第四带隙；以及薄(约2－6密耳)衬底和/或刚性盖片玻璃，其支撑所述第一、第二和第三太阳能子电池。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池半导体装置的领域，且明确地说，涉及安装在刚性载体上的集成半导体结构，例如倒置变质太阳能电池。
背景技术
光伏电池(也称为太阳能电池)是在过去若干年中变得可用的最重要的新能源中的一种。在太阳能电池开发中投入了大量工作。因此，太阳能电池目前用于许多商业和面向消费者的应用中。尽管在此领域中已有显著进步，但对太阳能电池满足更复杂应用的需要的要求没有与需求保持同步。例如在数据通信中使用的卫星的应用急剧增加了对具有改进的功率和能量转换特性的太阳能电池的需求。
在卫星和其它与空间有关的应用中，卫星供电系统的大小、质量和成本取决于所使用的太阳能电池的功率和能量转换效率。换句话说，有效负载的大小和机载服务的可用性与所提供的电量成比例。因此，随着有效负载变得更加复杂，充当机载供电系统的功率转换装置的太阳能电池变得越来越重要。
太阳能电池常制造成垂直多结结构且设置在水平阵列中，其中个别太阳能电池串联连接在一起。阵列的形状和结构以及其含有的电池的数目部分由所需的输出电压和电流确定。
有时，需要减小晶片和装置的厚度。举例来说，在光电二极管中，减小衬底的厚度会缩减热传导路径，且使光电二极管能够高速处理较多光。在空间光电学中，减小厚度的优点是减少起动时的有效负载重量。
将衬底薄化意味着在处理期间以及在使用中必须给予装置层某一其它支撑构件。并且，装置层中的任何残余应变(来自生长、热失配等)将在层中表现为弯曲，其可通过将相反符号的应变并入在给予层的支撑中同时保持其柔性以保形附接到弯曲表面来校正。
例如第6,951,819号美国专利和M.W.Wanlass等人的“用于高性能III-V光伏能量转换器的晶格失配方法(Lattice Mismatched Approaches for High Performance，III-VPhotovoltaic Energy Converters)”(第31届IEEE光伏专家会议的会议记录，2005年1月3日-7日，IEEE出版社，2005)中描述的倒置变质太阳能电池结构是重要的新太阳能电池结构且提出一种将太阳能电池中的衬底薄化的方法。然而，此现有技术中描述的结构提出了与材料和制造步骤的适当选择相关的许多实践方面的难题。
在本发明之前，现有技术中所揭示的材料和制造步骤一直不适于生产商业上可行、可制造且能量有效的太阳能电池。
发明内容
1.本发明的目的
本发明的一目的是提供一种改进的多结太阳能电池。
本发明的一目的是提供一种改进的倒置变质太阳能电池。
本发明的又一目的是提供一种将倒置变质太阳能电池制造成安装在约2到6密耳厚度的薄衬底上的薄膜的方法。
本发明的又一目的是提供一种将倒置变质太阳能电池制造成安装在盖片玻璃上的薄膜的方法。
本发明的又一目的是提供一种倒置变质太阳能电池作为安装在约2-6密耳厚度的薄衬底上的薄膜。
本发明的又一目的是提供一种倒置变质太阳能电池作为单独安装在盖片玻璃上的薄膜。
所属领域的技术人员从本揭示内容(包含以下具体实施方式)以及通过实践本发明将了解本发明的额外目的、优点和新颖特征。虽然下文参考优选实施例来描述本发明，但应了解，本发明不限于此。阅读了本文教示的所属领域的一般技术人员将认识到其它领域中的处于本文所揭示和主张的本发明范围内且本发明可相对于其具有实用性的额外应用、修改和实施例。
2.本发明的特征
简要且概括来说，本发明提供一种制造太阳能电池的方法，其通过以下操作进行：提供第一衬底；在所述第一衬底上沉积形成太阳能电池的半导体材料层序列；在所述层序列的顶部上安装替代衬底；移除所述第一衬底；以及将所述替代衬底薄化到预定厚度。
在另一方面，本发明提供一种制造太阳能电池的方法，其通过以下操作进行：提供第一衬底；在所述第一衬底上沉积形成太阳能电池的半导体材料层序列；在所述层序列的顶部上安装替代衬底；移除所述第一衬底；在刚性盖片玻璃上安装太阳能电池；以及移除所述替代衬底。
在另一方面，本发明提供一种多结太阳能电池，所述多结太阳能电池包含：第一太阳能子电池，其具有第一带隙；第二太阳能子电池，其设置在所述第一子电池上方且具有小于所述第一带隙的第二带隙；分级夹层，其设置在所述第二子电池上方且具有大于第二带隙的第三带隙；第三太阳能子电池，其设置在夹层上方，其相对于中间子电池晶格失配并具有小于第二带隙的第四带隙；以及刚性盖片玻璃，其支撑所述第一、第二和第三太阳能子电池。
在另一方面，本发明提供一种太阳能电池布置，所述太阳能电池布置包括：(i)第一太阳能电池，所述第一太阳能电池包含：第一太阳能子电池，其具有第一带隙；第二太阳能子电池，其设置在所述第一子电池上方且具有小于所述第一带隙的第二带隙；分级夹层，其设置在所述第二子电池上方且具有大于所述第二带隙的第三带隙；第三太阳能子电池，其设置在所述夹层上方，其相对于所述中间子电池晶格失配并具有小于所述第二带隙的第四带隙；金属接触层，其设置在所述第三太阳能子电池上方；以及(ii)第二太阳能电池，所述第二太阳能电池包含：第一太阳能子电池，其具有第一带隙；第二太阳能子电池，其设置在所述第一子电池上方且具有小于所述第一带隙的第二带隙；分级夹层，其设置在所述第二子电池上方且具有大于所述第二带隙的第三带隙；第三太阳能子电池，其设置在所述夹层上方，其相对于所述中间子电池晶格失配并具有小于所述第二带隙的第四带隙；金属接触层，其设置在所述第三太阳能子电池上方；以及(iii)导体，其结合到所述第一太阳能电池的所述金属接触层以便在所述第一太阳能电池与所述第二太阳能电池的第一太阳能子电池之间形成电接触。
附图说明
通过结合附图参看以下具体实施方式将更好且更全面地理解本发明的这些和其它特征及优点，附图中：
图1是形成太阳能电池层的工艺步骤结束时根据本发明的太阳能电池的放大横截面图；
图2是在根据本发明的下一工艺步骤之后图1的太阳能电池的横截面图，在所述工艺步骤中应用背侧接触金属化；
图3是在根据本发明的下一工艺步骤之后图2的太阳能电池的横截面图，在所述工艺步骤中施加粘合剂；
图4是在根据本发明的下一工艺步骤之后图3的太阳能电池的横截面图，在所述工艺步骤中附接替代衬底；
图5A是在根据本发明的下一工艺步骤之后图4的太阳能电池的横截面图，在所述工艺步骤中移除原始衬底；
图5B是具有图底部处所描绘的替代衬底的图5A的太阳能电池的横截面图；
图6A是其中制造根据本发明的太阳能电池的晶片的俯视平面图；
图6B是其中制造根据本发明的太阳能电池的晶片的仰视平面图；
图7是在根据本发明的下一工艺步骤之后图6B的晶片的俯视平面图；
图8是在根据本发明的下一工艺步骤之后图5B的太阳能电池的横截面图，在所述工艺步骤中已蚀刻掉缓冲层；
图9是在根据本发明的下一工艺步骤之后图8的太阳能电池的横截面图；
图10是在根据本发明的下一工艺步骤之后图9的太阳能电池的横截面图；
图11是在根据本发明的下一工艺步骤之后图10的太阳能电池的横截面图；
图12是在根据本发明的下一工艺步骤之后图11的太阳能电池的横截面图，在所述工艺步骤中已沉积ARC层；
图13是在根据本发明第一实施例的下一工艺步骤之后图12的太阳能电池的横截面图，在所述工艺步骤中已执行台面蚀刻隔离；
图14A是在根据本发明第一实施例的下一工艺步骤之后图13的太阳能电池的横截面图，在所述工艺步骤中已将替代衬底薄化到所需厚度；
图14B是在根据本发明第二实施例的下一工艺步骤之后图14A的太阳能电池的横截面图，在所述工艺步骤中将盖片玻璃粘附到太阳能电池；
图15是太阳能电池阵列的一部分的横截面图，其描绘在根据本发明一方面的下一工艺步骤之后图14A的太阳能电池，在所述工艺步骤中形成从第一电池到邻近的太阳能电池的电连接；
图16A是在将盖片玻璃粘附到所述结构的下一工艺步骤之后本发明第三实施例中的图13的太阳能电池的横截面图；以及
图16B是在移除衬底的下一工艺步骤之后图16A的太阳能电池的横截面图。
具体实施方式
现将描述本发明的细节，其包含本发明的示范性方面和实施例。参看附图和以下描述，相同参考标号用于识别相同或功能上类似的元件，且期望以高度简化的图解方式说明示范性实施例的主要特征。此外，附图不期望描绘实际实施例的每个特征，也不期望描绘所描绘元件的相对尺寸，且并非按比例绘制。
图1描绘在衬底上形成三个子电池A、B和C之后的根据本发明的多结太阳能电池。
更明确地说，展示衬底101，其可以是砷化镓(GaAs)、锗(Ge)或其它合适的材料。在Ge衬底的情况下，在衬底上沉积合适的成核层102。在衬底上，或在成核层102上方，进一步沉积缓冲层103和蚀刻终止层104。接着在层104上沉积接触层105，且在接触层上沉积窗口层106。接着在窗口层106上沉积子电池A，所述子电池A由n+发射极层107和p型基极层108组成。
应注意，所述多结太阳能电池结构可由周期表中所列举的III到V族元素的任何合适的组合(其服从晶格常数和带隙要求)形成，其中III族包含硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)和铊(T)。IV族包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)和锡(Sn)。V族包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)和铋(Bi)。
在优选实施例中，n+发射极层107由InGa(Al)P组成，且p型基极层108由InGa(Al)P组成。前述化学式中括号中的Al项意味着Al是可选成分，且在此情况下可使用的量是从0到30％的范围。
在基极层108的顶部上沉积背面电场(“BSF”)层109，其用于减少重组损耗。
BSF层109从基极/BSF分界面附近的区域驱动少数载流子以使重组损耗的影响最小化。换句话说，BSF层109减少太阳能子电池A的背侧处的重组损耗，且进而减少基极中的重组。
在BSF层109的顶部上沉积重度掺杂p型和n型层110的序列，所述序列形成隧道二极管，其是用以将子电池A连接到子电池B的电路元件。
在隧道二极管层110的顶部上沉积窗口层111。子电池B中所使用的窗口层111还操作以减少重组损耗。窗口层111还改进下伏结的电池表面的钝化作用。所属领域的技术人员应明白，可在不脱离本发明范围的情况下在电池结构中添加或删除额外层。
在窗口层111的顶部上沉积电池B的若干层：发射极层112和p型基极层113。这些层优选分别由InGaP和In0.015GaAs组成，但也可使用符合晶格常数和带隙要求的其它任何合适的材料。
在电池B的顶部上沉积BSF层114，其执行与BSF层109相同的功能。在BSF层114上方沉积p++/n++隧道二极管115，其类似于层110，从而再次形成用以将电池B连接到电池C的电路元件。
在隧道二极管115上方沉积障壁层116a(优选由InGa(Al)P组成)，达到约1.0微米的厚度。此障壁层希望防止螺纹错位，与向中间和顶部子电池B和C中生长的方向相对地或在向底部子电池A中生长的方向上传播。
在障壁层116a上方沉积变质层116。层116优选地为一连串成分呈梯状分级的InGaAlAs层，其具有预期实现从子电池B到子电池C的晶格常数转变的单调改变的晶格常数。层116的带隙是1.5ev，其与略微大于中间子电池B的带隙的值一致。
在一个实施例中，如Wanless等人的论文中所提议的，梯状分级含有九个成分分级的InGaP阶梯，其中每一阶梯层具有0.25微米的厚度。在优选实施例中，层116由九个InGaAlAs层组成，其具有单调改变的晶格常数，或更明确地说，InxGa1-xAlAs，其中x经选择使得带隙恒定为1.50eV。层的数目和每一层的成分及晶格常数可依据其它生长或结构要求而适当调节。
在本发明的另一实施例中，可在InGaAlAs变质层116上方沉积可选的第二障壁层116b。第二障壁层116b通常将具有与障壁层116a的成分略微不同的成分。
在障壁层116b上方沉积窗口层117，此窗口层操作以减少子电池“C”中的重组损耗。所属领域的技术人员应明白，可在不脱离本发明范围的情况下在电池结构中添加或删除额外层。
在窗口层117的顶部上沉积电池C的若干层：n+发射极层118和p型基极层119。这些层优选分别由InGaP和GalnAs组成，但也可使用符合晶格常数和带隙要求的其它合适的材料。
在电池C的顶部上沉积BSF层120，所述BSF层执行与BSF层109和114相同的功能。
最后，在BSF层120上沉积p+接触层121。
所属领域的技术人员应明白，可在不脱离本发明范围的情况下在电池结构中添加或删除额外层。
图2是在下一工艺步骤之后图1的太阳能电池的横截面图，在所述工艺步骤中在p+半导体接触层121上方沉积金属接触层122。所述金属优选是层Ti/Au/Ag/Au的序列。
图3是在下一工艺步骤之后图2的太阳能电池的横截面图，在所述工艺步骤中在金属层122上方施加粘合剂123。所述粘合剂可以是临时粘合剂或永久粘合剂。永久结合甚至可以归因于金属层本身，例如在共晶或热压缩结合的情况下，归因于待附接的衬底。
图4是在下一工艺步骤之后图3的太阳能电池的横截面图，在所述工艺步骤中使用上文详述的粘附方法附接替代衬底。此替代衬底可以是临时衬底，例如厚度达1mm的蓝宝石或玻璃。或者，其可以是永久衬底，例如硅或锗晶片，其可导电和/或导热。使用锗作为衬底还允许太阳能电池的III-V半导体层与衬底之间的热膨胀匹配，从而减少衬底/装置层的翘曲和破裂。
图5A是在下一工艺步骤之后图4的太阳能电池的横截面图，在所述工艺步骤中通过抛光和/或蚀刻步骤序列移除原始衬底，在所述抛光和/或蚀刻步骤序列中移除衬底101、缓冲层103和蚀刻终止层104。蚀刻剂依赖于生长衬底。
图5B是从替代衬底124在图底部处的定向来看来自图5A的太阳能电池的图5A的太阳能电池的横截面图。
图6A是其中实施太阳能电池的晶片的俯视平面图。
如电池1中更明确说明，在每一电池中，存在电池表面上方的传导性栅格线501(以图10中的横截面更明确地展示)、互连总线502和用于与电池顶部形成外部电接触的接触垫503。
图6B是具有图6A所示的四个太阳能电池的晶片的仰视平面图。在所描绘的实施例中，整个背侧表面由接触金属(表示层122)覆盖。
图7是在下一工艺步骤之后图6A的晶片的俯视平面图，在所述工艺步骤中使用磷化物和砷化物蚀刻剂在每一电池的外围周围蚀刻出沟道510以隔离每一电池且形成电连接到底部接触层的接触垫区域。随后将参看图15描述此垫区域的使用。
图8是描绘替代衬底124上方的顶部层和下层中的仅若干者的图5B的太阳能电池的简化横截面图。
图9是在下一工艺步骤之后图8的太阳能电池的横截面图，在所述工艺步骤中通过HCl/H2O溶液移除蚀刻终止层104。
图10是在下一工艺步骤序列之后图9的太阳能电池的横截面图，在所述工艺步骤序列中将光致抗蚀剂掩模(未图示)放置在接触层105上方以形成栅格线501。栅格线501经由蒸发而沉积且经光刻图案化并沉积在接触层105上方。掩模被剥离以形成金属栅格线501。
图11是在下一工艺步骤之后图10的太阳能电池的横截面图，在所述工艺步骤中使用栅格线作为掩模来使用柠檬酸/过氧化物蚀刻混合物沿着表面向下蚀刻到窗口层106。
图12是在下一工艺步骤之后图11的太阳能电池的横截面图，在所述工艺步骤中在具有栅格线501的晶片的“顶”(向太阳方向)侧的整个表面上方施加抗反射(ARC)介电涂覆层130。
图13是在根据本发明的下一工艺步骤之后图12的太阳能电池的横截面图，在所述工艺步骤中使用磷化物和砷化物蚀刻剂将半导体结构的沟道510或部分向下蚀刻到金属层122，从而留下构成太阳能电池的台面结构。图13中所描绘的横截面是从图7中所示的A-A平面观得的横截面。
接下来的图将描绘刚性支撑上的薄倒置变质太阳能电池的本发明的各种实施例，所述薄倒置变质太阳能电池包含(i)安装在薄化的衬底上的薄电池(图14A)，(ii)安装在具有盖片玻璃的薄化的衬底上的薄电池(图14B)，以及(iii)安装在盖片玻璃上的薄电池(图16B)。
图14A是在根据本发明的下一工艺步骤之后通过研磨、抛光或蚀刻工艺将替代衬底124薄化到约2-6密耳的优选厚度之后的图13的太阳能电池的横截面图。太阳能电池的右手侧部分接着被挖刻或切割为适当尺寸，从而在薄化的衬底124a上方留下暴露的金属层122，其可用于形成到太阳能电池的背侧的接触垫。在本发明第一实施例中，例如在陆地应用中使用的太阳能电池，所述太阳能电池的最终结构是完整的，如所描绘。在此第一实施例的变化形式中，粘合剂123和替代衬底124a是传导的，因此底部金属接触122电耦合到衬底124a，所述底部金属接触122接着充当到太阳能电池的背侧的电接触。在此变化形式中，不必将层122用作接触垫。
图14B是在根据第二实施例的其中将盖片玻璃添加到本发明下一工艺步骤之后的图14A的太阳能电池的横截面图。在ARC层130上方施加粘合剂，且将盖片玻璃附接到粘合剂。安装在具有盖片玻璃的薄化衬底上的薄太阳能电池的此实施例通常用于既定用于空间应用或其它恶劣环境的太阳能电池。可形成到层122的接触，或在另一变化形式中，粘合剂123和替代衬底124a是传导的，因此底部金属接触122电耦合到衬底124a，所述底部金属接触122接着充当到太阳能电池的电接触。
图15描绘两个邻近太阳能电池电池1与电池2利用金属层122作为接触垫的耦合。电池1中的沟道510暴露金属接触层122的一部分。线512接着焊接或线结合在电池1上的层122与电池2上的电接触垫511之间。接触垫511与电池2的接触层105形成电接触，从而电耦合到电池2。此电布置允许对电池进行串联连接。
图16A是在根据本发明第三实施例的下一工艺步骤之后图13的太阳能电池的横截面图，在所述工艺步骤中在ARC层130上方施加粘合剂，且将盖片玻璃附接到所述粘合剂。
图16B是在根据本发明第三实施例的下一工艺步骤之后图14A的太阳能电池的横截面图，在所述工艺步骤中通过研磨、抛光或蚀刻完全移除替代衬底124，从而得到安装在刚性盖片玻璃上的薄变质太阳能电池的完成的装置结构。
将了解，上文描述的元件的每一者或两个或两个以上一起也在与和上文所述类型不同的构造类型不同的其它类型构造中具有有用应用。
尽管本发明的优选实施例利用具有顶部和底部电接触的子电池的垂直堆叠，但子电池可替代地借助金属接触而接触子电池之间的横向传导性半导体层。此类布置可用于形成3端子、4端子且一般来说n端子装置。子电池可使用这些额外端子在电路中互连以使得可有效地使用每一子电池中的大多数可用光生电流密度，从而导致多结电池的高效率，尽管光生电流密度在各种子电池中通常是不同的。
如上所述，本发明可利用一个或一个以上同质结电池或子电池，即其中p-n结形成在p型半导体与n型半导体之间且所述p型半导体与n型半导体两者具有相同化学成分和相同带隙只是掺杂剂种类和类型不同的电池或子电池。具有p型和n型InGaP的子电池A是同质结子电池的一个实例。或者，本发明可利用一个或一个以上异质结电池或子电池，即是这样的电池或子电池，其中p-n结形成在p型半导体与n型半导体之间，且所述p型半导体与n型半导体除了在形成p-n结的p型和n型区中利用不同掺杂剂种类和类型外，还具有n型和n型区中的半导体材料的不同化学成分和/或p型区中的不同带隙能量。
窗口或BSF层的成分可利用服从晶格常数和带隙要求的其它半导体化合物，且可包含AlInP、AlAs、AlP、AlGaInP、AlGaAsP、AlGaInAs、AlGaInPAs、GaInP、GaInAs、GaInPAs、AlGaAs、AlInAs、AlInPAs、GaAsSb、AlAsSb、GaAlAsSb、AlInSb、GaInSb、AlGaInSb、AlN、GaN、InN、GaInN、AlGaInN、GaInNAs、AlGaInNAs、ZnSSe、CdSSe和类似材料，且仍在本发明的精神内。
Claims (24)
1.一种制造太阳能电池的方法，其包括：
提供第一衬底；
在第一衬底上沉积形成太阳能电池的半导体材料层序列；
在所述层序列的顶部上安装替代衬底；
移除所述第一衬底；以及
将所述替代衬底薄化到预定厚度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述半导体材料层序列形成包含第一、第二和第三太阳能子电池的三结太阳能电池。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述安装步骤包含将所述太阳能电池粘附到所述替代衬底。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述替代衬底是蓝宝石晶片。
5.根据权利要求3所述的方法，其中通过研磨、抛光或蚀刻来完成所述替代衬底的所述薄化。
6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括在所述半导体层序列上方沉积金属接触层，以及在所述金属接触层的顶部上安装所述替代衬底。
7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括蚀刻一穿过所述半导体材料层到达所述金属接触层的所述顶部的开口。
8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括将电导体焊接到所述金属接触层以形成到所述太阳能电池的电接触。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述电导体形成到邻近太阳能电池的电连接。
10.根据权利要求3所述的方法，其中所述替代衬底是导电的，且所述衬底形成到所述太阳能电池的电接触。
11.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将所述太阳能电池附接到玻璃支撑部件。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述沉积半导体材料层序列的步骤包含在所述衬底上形成具有第一带隙的第一太阳能子电池；在所述第一子电池上方形成具有小于所述第一带隙的第二带隙的第二太阳能子电池；在所述第二子电池上方形成具有大于所述第二带隙的第三带隙的分级夹层；形成具有小于所述第二带隙的第四带隙的第三太阳能子电池以使得所述第三子电池相对于所述第二子电池晶格失配。
13.根据权利要求1所述的制造太阳能电池的方法，其中所述第一衬底是由GaAs组成。
14.根据权利要求2所述的制造太阳能电池的方法，其中所述第一太阳能子电池是由InGa(Al)P发射极区和InGa(Al)P基极区组成。
15.根据权利要求2所述的方法，其中所述第二太阳能子电池是由InGaP发射极区和GaAs基极区组成。
16.根据权利要求2所述的方法，其中所述第三太阳能子电池是由InGaAs组成。
17.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
在刚性盖片玻璃上安装所述太阳能电池。
18.根据权利要求1所述的方法，其中所述替代衬底的所述薄化移除所述整个替代衬底。
19.一种多结太阳能电池，其包括：
第一太阳能子电池，其具有第一带隙；
第二太阳能子电池，其设置在所述第一子电池上方且具有小于所述第一带隙的第二带隙；
分级夹层，其设置在所述第二子电池上方且具有大于所述第二带隙的第三带隙；
第三太阳能子电池，其设置在所述夹层上方，其相对于所述中间子电池晶格失配并具有小于所述第二带隙的第四带隙；以及
刚性盖片玻璃，其支撑所述第一、第二和第三太阳能子电池。
20.根据权利要求19所述的多结太阳能电池，其中所述第一太阳能子电池是顶部电池且由InGa(Al)P组成。
21.根据权利要求19所述的多结太阳能电池，其中所述第二太阳能子电池是由InGaP和In0.015GaAs组成。
22.根据权利要求19所述的多结太阳能电池，其中所述分级夹层是由InGaAlAs组成。
23.根据权利要求19所述的多结太阳能电池，其中所述第三太阳能子电池是由In0.30GaAs组成。
24.根据权利要求19所述的多结太阳能电池，其中所述分级夹层是由InxGa1-xAlAs组成，其中x使得所述带隙保持恒定为1.50eV。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101964398A (zh) * | 2010-10-11 | 2011-02-02 | 福建钧石能源有限公司 | 柔性薄膜太阳能电池及其制造方法 |
| CN101976690A (zh) * | 2010-08-23 | 2011-02-16 | 北京工业大学 | 一种四结半导体太阳能光伏电池芯片 |
| CN101980367A (zh) * | 2010-08-23 | 2011-02-23 | 北京工业大学 | 一种四结化合物半导体太阳能光伏电池芯片 |
| CN112885921A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-06-01 | 常州信息职业技术学院 | 一种GaInP/GaAs/AlGaSb三结级联太阳电池及其制备方法 |
Families Citing this family (69)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8067687B2 (en) | 2002-05-21 | 2011-11-29 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | High-efficiency, monolithic, multi-bandgap, tandem photovoltaic energy converters |
| US20060162768A1 (en) | 2002-05-21 | 2006-07-27 | Wanlass Mark W | Low bandgap, monolithic, multi-bandgap, optoelectronic devices |
| US8772628B2 (en) | 2004-12-30 | 2014-07-08 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | High performance, high bandgap, lattice-mismatched, GaInP solar cells |
| US9634172B1 (en) | 2007-09-24 | 2017-04-25 | Solaero Technologies Corp. | Inverted metamorphic multijunction solar cell with multiple metamorphic layers |
| US10170656B2 (en) | 2009-03-10 | 2019-01-01 | Solaero Technologies Corp. | Inverted metamorphic multijunction solar cell with a single metamorphic layer |
| US9117966B2 (en) | 2007-09-24 | 2015-08-25 | Solaero Technologies Corp. | Inverted metamorphic multijunction solar cell with two metamorphic layers and homojunction top cell |
| US20100229926A1 (en) * | 2009-03-10 | 2010-09-16 | Emcore Solar Power, Inc. | Four Junction Inverted Metamorphic Multijunction Solar Cell with a Single Metamorphic Layer |
| US20090078310A1 (en) * | 2007-09-24 | 2009-03-26 | Emcore Corporation | Heterojunction Subcells In Inverted Metamorphic Multijunction Solar Cells |
| US20090078309A1 (en) * | 2007-09-24 | 2009-03-26 | Emcore Corporation | Barrier Layers In Inverted Metamorphic Multijunction Solar Cells |
| US10381501B2 (en) | 2006-06-02 | 2019-08-13 | Solaero Technologies Corp. | Inverted metamorphic multijunction solar cell with multiple metamorphic layers |
| US20100122724A1 (en) | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Emcore Solar Power, Inc. | Four Junction Inverted Metamorphic Multijunction Solar Cell with Two Metamorphic Layers |
| US20100229913A1 (en) * | 2009-01-29 | 2010-09-16 | Emcore Solar Power, Inc. | Contact Layout and String Interconnection of Inverted Metamorphic Multijunction Solar Cells |
| US20100047959A1 (en) * | 2006-08-07 | 2010-02-25 | Emcore Solar Power, Inc. | Epitaxial Lift Off on Film Mounted Inverted Metamorphic Multijunction Solar Cells |
| US8686282B2 (en) | 2006-08-07 | 2014-04-01 | Emcore Solar Power, Inc. | Solar power system for space vehicles or satellites using inverted metamorphic multijunction solar cells |
| US20100203730A1 (en) * | 2009-02-09 | 2010-08-12 | Emcore Solar Power, Inc. | Epitaxial Lift Off in Inverted Metamorphic Multijunction Solar Cells |
| US20080029151A1 (en) * | 2006-08-07 | 2008-02-07 | Mcglynn Daniel | Terrestrial solar power system using III-V semiconductor solar cells |
| US20100093127A1 (en) * | 2006-12-27 | 2010-04-15 | Emcore Solar Power, Inc. | Inverted Metamorphic Multijunction Solar Cell Mounted on Metallized Flexible Film |
| US20110041898A1 (en) * | 2009-08-19 | 2011-02-24 | Emcore Solar Power, Inc. | Back Metal Layers in Inverted Metamorphic Multijunction Solar Cells |
| US7825328B2 (en) | 2007-04-09 | 2010-11-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Nitride-based multi-junction solar cell modules and methods for making the same |
| US20100233838A1 (en) * | 2009-03-10 | 2010-09-16 | Emcore Solar Power, Inc. | Mounting of Solar Cells on a Flexible Substrate |
| US10381505B2 (en) | 2007-09-24 | 2019-08-13 | Solaero Technologies Corp. | Inverted metamorphic multijunction solar cells including metamorphic layers |
| US8895342B2 (en) | 2007-09-24 | 2014-11-25 | Emcore Solar Power, Inc. | Heterojunction subcells in inverted metamorphic multijunction solar cells |
| US20090155952A1 (en) * | 2007-12-13 | 2009-06-18 | Emcore Corporation | Exponentially Doped Layers In Inverted Metamorphic Multijunction Solar Cells |
| US20090272430A1 (en) * | 2008-04-30 | 2009-11-05 | Emcore Solar Power, Inc. | Refractive Index Matching in Inverted Metamorphic Multijunction Solar Cells |
| US20100012175A1 (en) | 2008-07-16 | 2010-01-21 | Emcore Solar Power, Inc. | Ohmic n-contact formed at low temperature in inverted metamorphic multijunction solar cells |
| US20090272438A1 (en) * | 2008-05-05 | 2009-11-05 | Emcore Corporation | Strain Balanced Multiple Quantum Well Subcell In Inverted Metamorphic Multijunction Solar Cell |
| US20100012174A1 (en) * | 2008-07-16 | 2010-01-21 | Emcore Corporation | High band gap contact layer in inverted metamorphic multijunction solar cells |
| US9287438B1 (en) * | 2008-07-16 | 2016-03-15 | Solaero Technologies Corp. | Method for forming ohmic N-contacts at low temperature in inverted metamorphic multijunction solar cells with contaminant isolation |
| US8263853B2 (en) * | 2008-08-07 | 2012-09-11 | Emcore Solar Power, Inc. | Wafer level interconnection of inverted metamorphic multijunction solar cells |
| US7741146B2 (en) | 2008-08-12 | 2010-06-22 | Emcore Solar Power, Inc. | Demounting of inverted metamorphic multijunction solar cells |
| US20100065105A1 (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-18 | Francois Andre Koran | Thin Film Photovoltaic Module Having a Contoured Substrate |
| US8236600B2 (en) * | 2008-11-10 | 2012-08-07 | Emcore Solar Power, Inc. | Joining method for preparing an inverted metamorphic multijunction solar cell |
| US20100122764A1 (en) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Emcore Solar Power, Inc. | Surrogate Substrates for Inverted Metamorphic Multijunction Solar Cells |
| US20100139755A1 (en) * | 2008-12-09 | 2010-06-10 | Twin Creeks Technologies, Inc. | Front connected photovoltaic assembly and associated methods |
| US9018521B1 (en) | 2008-12-17 | 2015-04-28 | Solaero Technologies Corp. | Inverted metamorphic multijunction solar cell with DBR layer adjacent to the top subcell |
| US10541349B1 (en) | 2008-12-17 | 2020-01-21 | Solaero Technologies Corp. | Methods of forming inverted multijunction solar cells with distributed Bragg reflector |
| US7960201B2 (en) * | 2009-01-29 | 2011-06-14 | Emcore Solar Power, Inc. | String interconnection and fabrication of inverted metamorphic multijunction solar cells |
| US8778199B2 (en) | 2009-02-09 | 2014-07-15 | Emoore Solar Power, Inc. | Epitaxial lift off in inverted metamorphic multijunction solar cells |
| US20100206365A1 (en) * | 2009-02-19 | 2010-08-19 | Emcore Solar Power, Inc. | Inverted Metamorphic Multijunction Solar Cells on Low Density Carriers |
| US20100229933A1 (en) * | 2009-03-10 | 2010-09-16 | Emcore Solar Power, Inc. | Inverted Metamorphic Multijunction Solar Cells with a Supporting Coating |
| US9018519B1 (en) | 2009-03-10 | 2015-04-28 | Solaero Technologies Corp. | Inverted metamorphic multijunction solar cells having a permanent supporting substrate |
| US8283558B2 (en) * | 2009-03-27 | 2012-10-09 | The Boeing Company | Solar cell assembly with combined handle substrate and bypass diode and method |
| US20100282288A1 (en) * | 2009-05-06 | 2010-11-11 | Emcore Solar Power, Inc. | Solar Cell Interconnection on a Flexible Substrate |
| JP5360818B2 (ja) * | 2009-06-05 | 2013-12-04 | 国立大学法人福井大学 | タンデム太陽電池及びその生産方法 |
| US8263856B2 (en) * | 2009-08-07 | 2012-09-11 | Emcore Solar Power, Inc. | Inverted metamorphic multijunction solar cells with back contacts |
| US20110073887A1 (en) * | 2009-09-25 | 2011-03-31 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Optoelectronic devices having a direct-band-gap base and an indirect-band-gap emitter |
| TWI411116B (zh) * | 2009-11-17 | 2013-10-01 | Epistar Corp | 一種高效率太陽能電池 |
| JP5215284B2 (ja) | 2009-12-25 | 2013-06-19 | シャープ株式会社 | 多接合型化合物半導体太陽電池 |
| US8187907B1 (en) | 2010-05-07 | 2012-05-29 | Emcore Solar Power, Inc. | Solder structures for fabrication of inverted metamorphic multijunction solar cells |
| US8878048B2 (en) * | 2010-05-17 | 2014-11-04 | The Boeing Company | Solar cell structure including a silicon carrier containing a by-pass diode |
| EP2628183A4 (en) | 2010-10-12 | 2014-04-02 | Alliance Sustainable Energy | III-V BAND WEAPONS IMPORTANT FOR OPTOELECTRONIC COMPONENTS OF HIGH EFFICIENCY |
| JP2014512699A (ja) * | 2011-04-29 | 2014-05-22 | アンバーウェーブ， インコーポレイテッド | 薄膜はんだ接合 |
| US9184332B2 (en) * | 2011-07-05 | 2015-11-10 | The Boeing Company | Inverted metamorphic multi-junction (IMM) solar cell and associated fabrication method |
| TWI497569B (zh) * | 2012-04-18 | 2015-08-21 | Univ Nat Central | Used in the integration of compound semiconductor components in silicon or germanium substrate crystal structure |
| US10153388B1 (en) | 2013-03-15 | 2018-12-11 | Solaero Technologies Corp. | Emissivity coating for space solar cell arrays |
| US9590131B2 (en) | 2013-03-27 | 2017-03-07 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Systems and methods for advanced ultra-high-performance InP solar cells |
| JP2015050367A (ja) * | 2013-09-03 | 2015-03-16 | 日本電信電話株式会社 | 太陽電池 |
| US9758261B1 (en) | 2015-01-15 | 2017-09-12 | Solaero Technologies Corp. | Inverted metamorphic multijunction solar cell with lightweight laminate substrate |
| US10361330B2 (en) | 2015-10-19 | 2019-07-23 | Solaero Technologies Corp. | Multijunction solar cell assemblies for space applications |
| US9935209B2 (en) | 2016-01-28 | 2018-04-03 | Solaero Technologies Corp. | Multijunction metamorphic solar cell for space applications |
| US10256359B2 (en) | 2015-10-19 | 2019-04-09 | Solaero Technologies Corp. | Lattice matched multijunction solar cell assemblies for space applications |
| US9985161B2 (en) | 2016-08-26 | 2018-05-29 | Solaero Technologies Corp. | Multijunction metamorphic solar cell for space applications |
| US10403778B2 (en) | 2015-10-19 | 2019-09-03 | Solaero Technologies Corp. | Multijunction solar cell assembly for space applications |
| US10270000B2 (en) | 2015-10-19 | 2019-04-23 | Solaero Technologies Corp. | Multijunction metamorphic solar cell assembly for space applications |
| US10263134B1 (en) | 2016-05-25 | 2019-04-16 | Solaero Technologies Corp. | Multijunction solar cells having an indirect high band gap semiconductor emitter layer in the upper solar subcell |
| US10636926B1 (en) | 2016-12-12 | 2020-04-28 | Solaero Technologies Corp. | Distributed BRAGG reflector structures in multijunction solar cells |
| US20190181289A1 (en) | 2017-12-11 | 2019-06-13 | Solaero Technologies Corp. | Multijunction solar cells |
| US11011660B1 (en) * | 2018-07-17 | 2021-05-18 | Solaero Technologies Corp. | Inverted metamorphic multijunction solar cell |
| CN110246923B (zh) * | 2019-06-29 | 2024-05-28 | 深圳黑晶光电技术有限公司 | 一种串联型钙钛矿/同质结硅叠层太阳能电池及其制备方法 |
Family Cites Families (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1863099A (en) * | 1929-10-30 | 1932-06-14 | Trans Lux Daylight Picture | Projection system and projection lens system therefor |
| US2878076A (en) * | 1950-04-28 | 1959-03-17 | Houdry Process Corp | Transportation of fluent solid particles |
| US4338480A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-06 | Varian Associates, Inc. | Stacked multijunction photovoltaic converters |
| US4612408A (en) * | 1984-10-22 | 1986-09-16 | Sera Solar Corporation | Electrically isolated semiconductor integrated photodiode circuits and method |
| JPS6293981A (ja) * | 1985-10-18 | 1987-04-30 | Sharp Corp | 薄型半導体装置の製造法 |
| JPS62291183A (ja) * | 1986-06-11 | 1987-12-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 多接合半導体光電変換素子の製造方法 |
| US5053083A (en) * | 1989-05-08 | 1991-10-01 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Bilevel contact solar cells |
| US5322572A (en) * | 1989-11-03 | 1994-06-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Monolithic tandem solar cell |
| US5019177A (en) * | 1989-11-03 | 1991-05-28 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Monolithic tandem solar cell |
| US5280748A (en) * | 1992-02-24 | 1994-01-25 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Cook/chill tank |
| US5376185A (en) * | 1993-05-12 | 1994-12-27 | Midwest Research Institute | Single-junction solar cells with the optimum band gap for terrestrial concentrator applications |
| JP3216118B2 (ja) * | 1997-03-11 | 2001-10-09 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物半導体素子及びその製造方法 |
| US6281426B1 (en) * | 1997-10-01 | 2001-08-28 | Midwest Research Institute | Multi-junction, monolithic solar cell using low-band-gap materials lattice matched to GaAs or Ge |
| US5944913A (en) * | 1997-11-26 | 1999-08-31 | Sandia Corporation | High-efficiency solar cell and method for fabrication |
| US6300557B1 (en) * | 1998-10-09 | 2001-10-09 | Midwest Research Institute | Low-bandgap double-heterostructure InAsP/GaInAs photovoltaic converters |
| US6239354B1 (en) * | 1998-10-09 | 2001-05-29 | Midwest Research Institute | Electrical isolation of component cells in monolithically interconnected modules |
| JP3657143B2 (ja) * | 1999-04-27 | 2005-06-08 | シャープ株式会社 | 太陽電池及びその製造方法 |
| US6252287B1 (en) * | 1999-05-19 | 2001-06-26 | Sandia Corporation | InGaAsN/GaAs heterojunction for multi-junction solar cells |
| US6340788B1 (en) * | 1999-12-02 | 2002-01-22 | Hughes Electronics Corporation | Multijunction photovoltaic cells and panels using a silicon or silicon-germanium active substrate cell for space and terrestrial applications |
| US6614371B2 (en) * | 2001-07-19 | 2003-09-02 | Broadcom Corporation | Synchronous data serialization circuit |
| US6660928B1 (en) * | 2002-04-02 | 2003-12-09 | Essential Research, Inc. | Multi-junction photovoltaic cell |
| US8067687B2 (en) * | 2002-05-21 | 2011-11-29 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | High-efficiency, monolithic, multi-bandgap, tandem photovoltaic energy converters |
| WO2004054003A1 (en) * | 2002-12-05 | 2004-06-24 | Blue Photonics, Inc. | High efficiency, monolithic multijunction solar cells containing lattice-mismatched materials and methods of forming same |
| JP4471584B2 (ja) * | 2003-04-28 | 2010-06-02 | シャープ株式会社 | 化合物太陽電池の製造方法 |
| AU2004263949B2 (en) * | 2003-07-22 | 2010-06-03 | Akzo Nobel N.V. | Process for manufacturing a solar cell foil using a temporary substrate |
| US20050211291A1 (en) * | 2004-03-23 | 2005-09-29 | The Boeing Company | Solar cell assembly |
| US8227689B2 (en) * | 2004-06-15 | 2012-07-24 | The Boeing Company | Solar cells having a transparent composition-graded buffer layer |
| JP4856861B2 (ja) * | 2004-07-20 | 2012-01-18 | シャープ株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| WO2006015185A2 (en) * | 2004-07-30 | 2006-02-09 | Aonex Technologies, Inc. | GaInP/GaAs/Si TRIPLE JUNCTION SOLAR CELL ENABLED BY WAFER BONDING AND LAYER TRANSFER |
| US7846759B2 (en) * | 2004-10-21 | 2010-12-07 | Aonex Technologies, Inc. | Multi-junction solar cells and methods of making same using layer transfer and bonding techniques |
| FR2878076B1 (fr) * | 2004-11-17 | 2007-02-23 | St Microelectronics Sa | Amincissement d'une plaquette semiconductrice |
| JP2006163842A (ja) * | 2004-12-07 | 2006-06-22 | Canon Inc | 検索システム、情報処理装置及びその制御方法、プログラム |
| US10374120B2 (en) * | 2005-02-18 | 2019-08-06 | Koninklijke Philips N.V. | High efficiency solar cells utilizing wafer bonding and layer transfer to integrate non-lattice matched materials |
| US7166520B1 (en) * | 2005-08-08 | 2007-01-23 | Silicon Genesis Corporation | Thin handle substrate method and structure for fabricating devices using one or more films provided by a layer transfer process |
| US8637759B2 (en) * | 2005-12-16 | 2014-01-28 | The Boeing Company | Notch filter for triple junction solar cells |
| US8536445B2 (en) * | 2006-06-02 | 2013-09-17 | Emcore Solar Power, Inc. | Inverted metamorphic multijunction solar cells |
-
2007
- 2007-09-24 US US11/860,142 patent/US20090078308A1/en not_active Abandoned
-
2008
- 2008-07-25 EP EP08013466A patent/EP2040309A3/en not_active Withdrawn
- 2008-07-25 TW TW097128491A patent/TW200917512A/zh unknown
- 2008-08-11 CN CN200810133368XA patent/CN101399296B/zh active Active
- 2008-09-24 JP JP2008244568A patent/JP2009076921A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101976690A (zh) * | 2010-08-23 | 2011-02-16 | 北京工业大学 | 一种四结半导体太阳能光伏电池芯片 |
| CN101980367A (zh) * | 2010-08-23 | 2011-02-23 | 北京工业大学 | 一种四结化合物半导体太阳能光伏电池芯片 |
| CN101980367B (zh) * | 2010-08-23 | 2013-01-23 | 广东瑞德兴阳光伏科技有限公司 | 一种四结化合物半导体太阳能光伏电池芯片 |
| CN101964398A (zh) * | 2010-10-11 | 2011-02-02 | 福建钧石能源有限公司 | 柔性薄膜太阳能电池及其制造方法 |
| CN112885921A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-06-01 | 常州信息职业技术学院 | 一种GaInP/GaAs/AlGaSb三结级联太阳电池及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20090078308A1 (en) | 2009-03-26 |
| EP2040309A2 (en) | 2009-03-25 |
| EP2040309A3 (en) | 2010-02-24 |
| CN101399296B (zh) | 2012-02-08 |
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| JP2009076921A (ja) | 2009-04-09 |
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