CN111261744A - 多结太阳能电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多结太阳能电池及其制备方法。该多结太阳能电池包括多个子电池以及连接子电池的隧道结层，隧道结层由层叠的N型半导体层和P型半导体层组成，N型半导体层和P型半导体层均包括多层第一类掺杂层，第一类掺杂层选自轻掺杂层和非掺杂层中的任一种，N型半导体层和P型半导体层还分别包括与第一类掺杂层交替层叠的第二类掺杂层，第二类掺杂层为重掺杂层，且N型半导体层和P型半导体层的最外层均为第一类掺杂层。上述超晶格结构的隧道结能够减少掺杂缺陷，不仅便于隧道结生长，降低了工艺难度，而且与上下层子电池匹配性高；并且，上述超晶格结构的隧道结还能降低隧道结阻抗，提高其隧穿效果。

Description

多结太阳能电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，具体而言，涉及一种多结太阳能电池及其制备方法。
背景技术
多结GaAs太阳能电池是以GaAs材料为基础，利用不同禁带宽度的材料相互搭配形成多结电池，各结子电池分别吸收不同波段的太阳光谱，并用隧道结串联组成的电池组件，具有40％以上光电转化效率，另外具有发电稳定，重量轻，抗辐射能力强，土地利用率高等优点。
目前，GaAs太阳能电池主要是采用金属有机化合物，并通过气相沉积(MOCVD)或分子束外延(MBE)的方法进行制备。作为有效互连两个子电池的过渡结，隧道结应具有高透光率和阻抗小的特点，且其晶格常数和热膨胀系数应与上下层的子电池匹配。
然而，目前多结GaAs太阳能电池中的隧道结多由重掺杂的材料组成，重掺材料生长较为困难，且与上下层失配较大，从而影响了多结太阳能电池的发光效率等性能。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种多结太阳能电池及其制备方法，以解决现有技术中多结太阳能电池中的隧道结与子电池失配的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种多结太阳能电池，包括多个子电池以及连接子电池的隧道结层，隧道结层由层叠的N型半导体层和P型半导体层组成，N型半导体层和P型半导体层均包括多层第一类掺杂层，第一类掺杂层选自轻掺杂层和非掺杂层中的任一种，N型半导体层和P型半导体层还分别包括与第一类掺杂层交替层叠的第二类掺杂层，第二类掺杂层为重掺杂层，且N型半导体层和P型半导体层的最外层均为第一类掺杂层。
进一步地，第一类掺杂层的掺杂浓度为0-1E19，第二类掺杂层的掺杂浓度为1E19-1E23。
进一步地，N型半导体层中的第一类掺杂层为N型轻掺杂层，P型半导体层中的第一类掺杂层为P型轻掺杂层。
进一步地，隧道结层由N型超晶格结构和P型超晶格结构组成，N型半导体层中的第二类掺杂层为N型重掺杂层，P型半导体层中的第二类掺杂层为P型重掺杂层，N型超晶格结构包括交替层叠的N型轻掺杂层和N型重掺杂层，P型超晶格结构包括交替层叠的N型轻掺杂层和N型重掺杂层。
进一步地，相邻的一层N型轻掺杂层和一层N型重掺杂层构成N型超晶格结构的一个周期，相邻的一层P型轻掺杂层和一层P型重掺杂层构成P型超晶格结构的一个周期，N型超晶格结构和P型超晶格结构的周期独立地选自2～30个。
进一步地，N型超晶格结构与P型超晶格结构的周期数相同。
进一步地，N型超晶格结构和P型超晶格结构的厚度各自独立地满足5～30nm。
根据本发明的另一方面，提供了一种上述的多结太阳能电池的制备方法，包括形成隧道结层的步骤：在子电池上形成N型半导体层和P型半导体层，N型半导体层位于子电池远离P型半导体层的一侧，或P型半导体层位于子电池远离N型半导体层的一侧，其中，形成N型半导体层的步骤以及形成P型半导体层的步骤独立地包括：在子电池上交替形成层叠的第一类掺杂层和第二类掺杂层，第一类掺杂层选自轻掺杂层和非掺杂层中的任一种，第二类掺杂层为重掺杂层，并使形成的N型半导体层和P型半导体层的最外层均为第一类掺杂层。
进一步地，形成N型半导体层的步骤以及形成P型半导体层的步骤独立地包括：在子电池上周期式交替生长第一类掺杂材料和第二类掺杂材料，以形成第一类掺杂层和第二类掺杂层，第一类掺杂材料的掺杂浓度小于第二类掺杂材料的掺杂浓度，优选第一类掺杂材料和第二类掺杂材料的掺杂浓度独立地满足0～1E22，优选在一个周期内沉积的第一类掺杂材料和第二类掺杂材料的厚度总和满足0.5～2nm，优选生长温度为400～800℃。
应用本发明的技术方案，提供了一种多结太阳能电池，通过使隧道结由重掺杂层与轻掺杂层(或非掺杂层)周期性交替层叠组成，以得到超晶格结构的隧道结，由于上述超晶格结构的隧道结由低掺杂或者非掺杂层开始，并以低掺杂或者非掺杂层结束，从而也能够减少掺杂缺陷，不仅便于隧道结生长，降低了工艺难度，而且与上下层子电池匹配性高；并且，上述超晶格结构的隧道结还能降低隧道结阻抗，提高其隧穿效果。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本申请实施方式所提供的一种多结太阳能电池的剖面结构示意图；
图2示出了图1所示的多结太阳能电池中隧道结的剖面结构示意图；
图3示出了本申请实施方式所提供的一种N型超晶格结构或一种P型超晶格结构的剖面结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、子电池；2、隧道结层；201、N型半导体层；202、P型半导体层；2011、第一类掺杂层；2012、第二类掺杂层。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
正如背景技术所介绍的，现有技术中多结GaAs太阳能电池中的隧道结多由重掺杂的材料组成，重掺材料生长较为困难，且与上下层失配较大，从而影响了多结太阳能电池的发光效率等性能。
为了解决如上技术问题，本发明提出了一种多结太阳能电池，如图1至图3所示，包括多个子电池1以及连接子电池1的隧道结层2，隧道结层2由层叠的N型半导体层201和P型半导体层202组成，N型半导体层201和P型半导体层202均包括多层第一类掺杂层2011，第一类掺杂层2011选自轻掺杂层和非掺杂层中的任一种，N型半导体层201和P型半导体层202还分别包括与第一类掺杂层2011交替层叠的第二类掺杂层2012，第二类掺杂层2012为重掺杂层，且N型半导体层201和P型半导体层202的最外层均为第一类掺杂层2011。
优选地，上述第一类掺杂层2011的掺杂浓度为0-1E19，上述第二类掺杂层2012的掺杂浓度为1E19-1E23。
在一种优选的实施方式中，上述隧道结层2由N型超晶格结构和P型超晶格结构组成(即N型半导体层201为N型超晶格结构、P型半导体层202为P型超晶格结构)，此时，上述N型半导体层201中的第一类掺杂层2011为N型轻掺杂层，上述N型半导体层201中的第二类掺杂层2012为N型重掺杂层，上述P型半导体层202中的第一类掺杂层2011为P型轻掺杂层，上述P型半导体层202中的第二类掺杂层2012为P型重掺杂层，该N型超晶格结构包括交替层叠的N型轻掺杂层和N型重掺杂层，该P型超晶格结构包括交替层叠的N型轻掺杂层和N型重掺杂层，如图2和图3所示。
在上述优选的实施方式中，通过使隧道结由重掺杂层与轻掺杂层(或非掺杂层)周期性交替层叠组成，以得到超晶格结构的隧道结，由于上述超晶格结构的隧道结由低掺杂或者非掺杂层开始，并以低掺杂或者非掺杂层结束，从而也能够减少掺杂缺陷，不仅便于隧道结生长，降低了工艺难度，而且与上下层子电池匹配性高；并且，上述超晶格结构的隧道结还能降低隧道结阻抗，提高其隧穿效果。
在上述优选的实施方式中，相邻的一层N型轻掺杂层和一层N型重掺杂层构成上述N型超晶格结构的一个周期，相邻的一层P型轻掺杂层和一层P型重掺杂层构成上述P型超晶格结构的一个周期。
为了进一步降低隧道结的阻抗，更为优选地，上述N型超晶格结构与上述P型超晶格结构的周期数相同；而为了在降低隧道结阻抗的同时，使多结太阳能电池能够具有较小的尺寸，更为优选地，上述N型超晶格结构和上述P型超晶格结构的周期独立地选自2～30个；并且，更为优选地，上述N型超晶格结构和上述P型超晶格结构的厚度各自独立地满足5～30nm。
需要注意的是，本发明上述的多结太阳能电池中的隧道结层2并不局限于上述两种优选的实施方式，例如，当上述隧道结层2由N型超晶格结构和P型超晶格结构组成时，上述N型半导体层201中的第一类掺杂层2011还可以为N型非掺杂层，上述P型半导体层202中的第一类掺杂层2011还可以为P型非掺杂层，此时，该N型超晶格结构包括交替层叠的N型非掺杂层和N型重掺杂层，该P型超晶格结构包括交替层叠的N型非掺杂层和N型重掺杂层，如图2和图3所示。
在本发明的上述多结太阳能电池中，子电池1不局限于Ge、GaAs、GaInP等组合而成的双节或者多结太阳能电池。本领域技术人员可以根据实际需求对子电池1中各层的种类进行合理选取。
根据本发明的另一方面，还提供了一种上述的多结太阳能电池的制备方法，包括形成隧道结层2的步骤：在子电池1上形成N型半导体层201和P型半导体层202，N型半导体层201位于子电池1远离P型半导体层202的一侧，或P型半导体层202位于子电池1远离N型半导体层201的一侧，得到的多结太阳能电池如图1至图3所示。
在一种优选的实施方式中，形成上述N型半导体层201的步骤以及形成上述P型半导体层202的步骤独立地包括：在子电池1上交替形成层叠的第一类掺杂层2011和第二类掺杂层2012，所述第一类掺杂层2011选自轻掺杂层和非掺杂层中的任一种，所述第二类掺杂层2012为重掺杂层，并使形成的N型半导体层201和P型半导体层202的最外层均为第一类掺杂层2011。
在上述优选的实施方式中，通过控制重掺杂材料与低掺杂材料(或非掺杂材料)的交替周期生长，得到超晶格结构的隧道结，由于上述超晶格结构的隧道结由低掺杂或者非掺杂层开始，并以低掺杂或者非掺杂层结束，从而也能够减少掺杂缺陷，不仅便于隧道结生长，降低了工艺难度，而且与上下层子电池匹配性高；并且，上述超晶格结构的隧道结还能降低隧道结阻抗，提高其隧穿效果。
具体地，在子电池1上周期式交替沉积第一类掺杂材料和第二类掺杂材料，以形成第一类掺杂层2011和第二类掺杂层2012，第一类掺杂材料的掺杂浓度小于第二类掺杂材料的掺杂浓度。为了提高超晶格结构的性能，更为优选地，上述第一类掺杂材料和上述第二类掺杂材料的掺杂浓度独立地满足0～1E22。
更为优选地，在一个周期内沉积的第一类掺杂材料和第二类掺杂材料的厚度总和满足0.5～2nm。在具有上述厚度的条件下N型半导体层201和P型半导体层202能够形成超晶格，使载流子在纵向受到超晶格附加的周期势场的影响，有更强的隧穿效应。
本领域技术人员可以根据现有技术对上述第一类掺杂材料和上述第二类掺杂材料的生长方式进行合理选择，如上述生长方式可以为化学气相沉积，而为了有利于掺杂浓度的提升，更为优选地，上述第一类掺杂材料和上述第二类掺杂材料的生长温度独立地满足400～800℃。上述生长温度过低，会导致Ga原子不易进入到有序的空间格点位置，易形成获得无序度较高的晶体，而通过采用上述优选的生长温度，能够提高掺杂浓度，生长出来的超晶格因为掺杂引起的晶格畸变也较小。
下面以制备GaAs/GaInP双结太阳能电池为例，更详细地描述本发明的上述双结太阳能电池的制备方法的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员。
上述GaAs/GaInP双结太阳能电池通过在衬底上进行外延生长形成，外延层包括：p-GaInP背场层、P-GaAs基层、n-GaInAs发射层、n-AlGaAs窗口层、n++GaAs/p++AlGaAs隧道结、p-AlGaInP背场层、p-GaInP基区、n-GaInP发射层、n-AlInP窗口层和n++GaInAs接触层。具体地，上述外延生长可以包括以下过程：
将衬底传入MOCVD设备中，通入H2气体，升高温度对衬底进行高温清洗，温度为200-1000℃，衬底不限于Ge、Si和GaAs。
在衬底上生AlXGa1-XAs背场层或(AlYGa1-Y)ZIn1-ZP背场层，其中x取值范围0-0.5，y取值范围0-0.5，z取值范围0.4-0.6，厚度为30-200nm，生长温度为400-1000℃。
在背场层上生长GaAs基层，厚度为500-5000nm，生长温度为400-1000℃。
在基层上生长GaInP发射层，发射层与基层掺杂类型相反，掺杂浓度为1E16-1E22，厚度为100-1000nm，生长温度为400-1000℃。
在发射层上生长窗口层，窗口层不限于AlXGa1-XAs或(AlYGa1-Y)ZIn1-ZP，其中x取值范围0-0.5，y取值范围0-0.5，z取值范围0.4-0.6，厚度为30-200nm，生长温度为400-1000℃。
在窗口层上降温生长GaAs/AlGaAs隧道结，如图2和图3所述，N型半导体层201和P型半导体层202均采用高掺杂材料与低掺杂材料交替生长，从而分别形成由第一类掺杂层2011和第二类掺杂层2012组成的N型超晶格结构与P型超晶格结构，超晶格结构的周期数满足2-30，掺杂浓度选自0-1E22；每个周期中重掺杂和低掺杂厚度不限于相等，周期厚度为0.5nm-2nm，总厚度为10-60nm；采用较低温度生长方式，生长温度为400-800℃。
在隧道结上生长AlXGa1-XAs背场层或者(AlYGa1-Y)ZIn1-ZP背场层，其中x取值范围0-0.5，y取值范围0-0.5，z取值范围0.4-0.6，厚度为30-200nm，生长温度为400-1000℃。
在背场层上生长GaInAs基层，厚度为500-5000nm，生长温度为400-1000℃。
在基层上生长发射层，发射层与基层掺杂类型相反，掺杂浓度为1E16-1E22，厚度为100-1000nm，生长温度为400-1000℃。
在发射层上生长窗口层，窗口层不限于AlXGa1-XAs或(AlYGa1-Y)ZIn1-ZP，其中x取值范围0-0.5，y取值范围0-0.5，z取值范围0.4-0.6，厚度为30-200nm，生长温度为400-1000℃。
在窗口层上生长接触层，电极接触层为高掺杂GaAs层，掺杂浓度为1E18-1E22，掺杂类型与发射层相同，厚度为30-200nm，生长温度为400-1000范围。
将温度冷却到室温，将成品从设备中取出。
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本发明所要求保护的范围。
实施例1
本实施例提供了一种GaAs/GaInP双结太阳能电池的制备方法，其中，采用外延生长的衬底，外延层包括：p-GaInP背场层、P-GaAs基层、n-GaInAs发射层、n-AlGaAs窗口层、n++GaAs/p++AlGaAs隧道结、p-AlGaInP背场层、p-GaInP基区、n-GaInP发射层、n-AlInP窗口层和n++GaInAs接触层。
上述制备方法包括以下步骤：
1)将Si衬底传入MOCVD设备中，通入H2气体，升高温度对衬底进行高温清洗，温度为为600℃。
2)在衬底上生AlXGa1-XAs背场层，其中x取值为0.5，y取值为0.5，厚度为100nm，生长温度为800℃。
3)在背场层上生长GaAs基层，厚度为2500nm，生长温度为600℃。
4)在基层上生长GaInP发射层，发射层与基层掺杂类型相反，掺杂浓度1E18，厚度为700nm，生长温度为800℃。
5)在发射层上生长AlXGa1-XAs窗口层，其中x取值为0.5，y取值为0.5，厚度为150nm，生长温度为600℃。
6)在窗口层上600℃生长GaAs/AlGaAs隧道结，N型半导体层和P型半导体层分别采用多层高掺杂与低掺杂交替生长，从而分别形成由第一类掺杂层和第二类掺杂层组成的N型超晶格结构与P型超晶格结构，超晶格结构的周期数为10，低掺杂浓度为1E10，重掺杂浓度为1E20。每个周期中重掺杂和低掺杂厚度相等，周期厚度为1nm。
7)在隧道结上生长AlXGa1-XAs背场层，其中x取值为0.5，y取值为0.5，厚度为150nm，生长温度为600℃。
8)在背场层上生长GaInAs基层，厚度为2500nm，生长温度为600℃。
9)在基层上生长发射层，发射层与基层掺杂类型相反，掺杂浓度1E20，厚度为600nm，生长温度为800℃。
10)在发射层上生长AlXGa1-XAs窗口层，其中x取值为0.5，y取值为0.5，厚度为150nm，生长温度为600℃。
11)在窗口层上生长接触层，电极接触层为高掺杂GaAs层，掺杂浓度为1E20，掺杂类型与发射层相同，厚度为150nm，生长温度为800℃。
12)将温度冷却到室温，从设备中将成品取出。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：
在步骤6)中，形成的第一类掺杂层的掺杂浓度为0，第二类掺杂层的掺杂浓度为1E19。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：
在步骤6)中，形成的第一类掺杂层的掺杂浓度为1E19，第二类掺杂层的掺杂浓度为1E22。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于：
在步骤6)中，超晶格结构的周期数为2，在一个周期内沉积的第一类掺杂材料和第二类掺杂材料的厚度总和为2nm。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于：
在步骤6)中，超晶格结构的周期数为30，在一个周期内沉积的第一类掺杂材料和第二类掺杂材料的厚度总和为0.5nm。
实施例6
本实施例与实施例1的区别在于：
在步骤6)中，生长温度为400℃。
实施例7
本实施例与实施例1的区别在于：
在步骤6)中，生长温度为800℃。
实施例8
本实施例与实施例1的区别在于：
在步骤6)中，N型半导体层和P型半导体层均通过生长单层的低掺杂材料形成，且低掺杂浓度为1E10。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于：
在步骤6)中，在窗口层上600℃生长GaAs/AlGaAs隧道结，N型GaAs半导体层采用Si进行掺杂，掺杂浓度1E20，厚度10nm，P型AlGaAs半导体层采用Mg进行掺杂，掺杂浓度1E20，厚度10nm。
对上述实施例1至8及对比例1中制备得到的GaAs/GaInP双结太阳能电池的性能参数进行测试，测试结果如下表所示。
/ 光电转化效率
实施例1 31.5％
实施例2 31.1％
实施例3 31.4％
实施例4 31.1％
实施例5 31.5％
实施例6 31.4％
实施例7 31％
实施例8 30.9％
对比例1 30.5％
由于隧道结是双结太阳能电池的一部分，并且非常薄，降低阻抗可以体现在降低电池的内电阻，在测试性能上表现出来的就是光电转化效率的提升，因此通过上述测试结果可以看出，相比于对比例1中的双结太阳能电池，本发明实施例1至8中的双结太阳能电池均能够具有更高的光电转化效率，从而能够具有更低的隧道结阻抗，进而具有更为优异的隧穿效果。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
1、通过使隧道结由重掺杂层与轻掺杂层(或不掺杂层)周期性交替层叠组成，以得到超晶格结构的隧道结，由于上述超晶格结构的隧道结由低掺杂或者不掺杂层开始，并以低掺杂或者不掺杂层结束，从而也能够减少掺杂缺陷，不仅便于隧道结生长，降低了工艺难度，而且与上下层子电池匹配性高；
2、上述超晶格结构的隧道结还能降低隧道结阻抗，提高其隧穿效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多结太阳能电池，包括多个子电池(1)以及连接所述子电池(1)的隧道结层(2)，其特征在于，所述隧道结层(2)由层叠的N型半导体层(201)和P型半导体层(202)组成，所述N型半导体层(201)和所述P型半导体层(202)均包括多层第一类掺杂层(2011)，所述第一类掺杂层(2011)选自轻掺杂层和非掺杂层中的任一种，所述N型半导体层(201)和所述P型半导体层(202)还分别包括与所述第一类掺杂层(2011)交替层叠的第二类掺杂层(2012)，所述第二类掺杂层(2012)为重掺杂层，且所述N型半导体层(201)和所述P型半导体层(202)的最外层均为所述第一类掺杂层(2011)。
2.根据权利要求1所述的多结太阳能电池，其特征在于，所述第一类掺杂层(2011)的掺杂浓度为0-1E19，所述第二类掺杂层(2012)的掺杂浓度为1E19-1E23。
3.根据权利要求1或2所述的多结太阳能电池，其特征在于，所述N型半导体层(201)中的第一类掺杂层(2011)为N型轻掺杂层，所述P型半导体层(202)中的第一类掺杂层(2011)为P型轻掺杂层。
4.根据权利要求3所述的多结太阳能电池，其特征在于，所述隧道结层(2)由N型超晶格结构和P型超晶格结构组成，所述N型半导体层(201)中的第二类掺杂层(2012)为N型重掺杂层，所述P型半导体层(202)中的第二类掺杂层(2012)为P型重掺杂层，所述N型超晶格结构包括交替层叠的N型轻掺杂层和N型重掺杂层，所述P型超晶格结构包括交替层叠的N型轻掺杂层和N型重掺杂层。
5.根据权利要求4所述的多结太阳能电池，其特征在于，相邻的一层所述N型轻掺杂层和一层所述N型重掺杂层构成所述N型超晶格结构的一个周期，相邻的一层所述P型轻掺杂层和一层所述P型重掺杂层构成所述P型超晶格结构的一个周期，所述N型超晶格结构和所述P型超晶格结构的周期独立地选自2～30个。
6.根据权利要求4所述的多结太阳能电池，其特征在于，所述N型超晶格结构与所述P型超晶格结构的周期数相同。
7.根据权利要求4所述的多结太阳能电池，其特征在于，所述N型超晶格结构和所述P型超晶格结构的厚度各自独立地满足5～30nm。
8.一种权利要求1至7中任一项所述的多结太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括形成隧道结层(2)的步骤：
在子电池(1)上形成N型半导体层(201)和P型半导体层(202)，所述N型半导体层(201)位于所述子电池(1)远离所述P型半导体层(202)的一侧，或所述P型半导体层(202)位于所述子电池(1)远离所述N型半导体层(201)的一侧，其中，形成所述N型半导体层(201)的步骤以及形成所述P型半导体层(202)的步骤独立地包括：
在所述子电池(1)上交替形成层叠的第一类掺杂层(2011)和第二类掺杂层(2012)，所述第一类掺杂层(2011)选自轻掺杂层和非掺杂层中的任一种，所述第二类掺杂层(2012)为重掺杂层，并使形成的所述N型半导体层(201)和所述P型半导体层(202)的最外层均为所述第一类掺杂层(2011)。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，形成所述N型半导体层(201)的步骤以及形成所述P型半导体层(202)的步骤独立地包括：
在所述子电池(1)上周期式交替生长第一类掺杂材料和第二类掺杂材料，以形成第一类掺杂层(2011)和第二类掺杂层(2012)，所述第一类掺杂材料的掺杂浓度小于第二类掺杂材料的掺杂浓度，优选所述第一类掺杂材料和所述第二类掺杂材料的掺杂浓度独立地满足0～1E22，优选在一个周期内沉积的所述第一类掺杂材料和所述第二类掺杂材料的厚度总和满足0.5～2nm，优选生长温度为400～800℃。
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