CN117542907A - 一种多结太阳电池结构 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种多结太阳电池结构，该多结太阳电池结构包括衬底和位于衬底上层叠的多个子电池，多个子电池包括InGaAs子电池，InGaAs子电池包括沿背离衬底的方向设置的InjGaAs基区和InjGaAs发射区以及位于InjGaAs基区和InjGaAs发射区之间的多量子阱结构，多量子阱结构包括交替层叠的InxGaAs势阱层和InkGaAsPy势垒层，通过在InjGaAs基区和InjGaAs发射区之间的多量子阱结构整体至少一侧设置非掺杂层，从而可以减少InjGaAs基区和InjGaAs发射区两者中的至少一者中的掺杂原子扩散进入多量子阱结构，提高多量子阱结构的吸光效果。
Description
技术领域
本申请涉及太阳电池技术领域，尤其涉及一种多结太阳电池结构。
背景技术
太阳电池可将太阳能直接转换为电能，是一种有效的清洁能源形式。传统太阳电池通常是硅太阳电池，但硅太阳电池对太阳光谱的吸收波段比较单一，因此，多结太阳电池应运而生。多结太阳电池是由不同禁带宽度的子电池通过隧穿结串联而成，各子电池分别吸收太阳光谱不同波段，从而大大提高太阳电池的转换效率。III-V族化合物半导体太阳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晶格匹配结构的多结太阳电池已在航天领域得到广泛应用。
传统的晶格匹配多结太阳电池中的GaInP顶电池、InGaAs中电池和Ge底电池之间电流密度存在不匹配的问题，限制了光电转换效率的提高，目前可通过提高子电池电流密度来解决这一问题。一种途径是通过提高中电池InGaAs层的In组份，降低中、顶子电池的带隙，增加中、顶子电池的短路电流，使其与Ge底电池实现更好的电流匹配来提高电池效率。但高In组份会导致Ge衬底与InGaAs层之间存在较大的晶格失配，产生失配位错和穿透位错，引起电池性能下降。另一种途径是在InGaAs中电池中引入多量子阱结构，由于多量子阱结构引入了中间能级，使得中电池的光谱响应得到扩展，从而达到提高中电池的短路电流的目的，并且，通过拓展InGaAs中电池的光谱响应，调整顶、中电池的匹配电流，最终实现电池转换效率的提升。
相比于普通多量子阱结构采用InGaAs势阱层和GaAs势垒层，应力平衡多量子阱结构采用InGaAs势阱层和(In)GaAsP势垒层，然而，尽管应力平衡多量子阱结构晶体缺陷少、晶格质量好，但是，应力平衡多量子阱结构通常设置在P型基区和N型发射区之间，作为非掺杂层i层来与P型基区和N型发射区形成PiN太阳电池结构，而P型基区和N型发射区的掺杂原子会扩散进入多量子阱结构，在多量子阱结构中形成缺陷，影响少子寿命，增加非辐射复合，进而影响多量子阱结构的吸光效果。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种多结太阳电池结构，以减少InGaAs子电池中的基区和/或发射区的掺杂原子扩散进入多量子阱结构，提高多量子阱结构的吸光效果。
为实现上述目的，本申请实施例提供了如下技术方案：
一种多结太阳电池结构，包括衬底和位于所述衬底上层叠的多个子电池，所述多个子电池包括InGaAs子电池；
所述InGaAs子电池包括沿背离所述衬底的方向设置的InjGaAs基区和InjGaAs发射区，以及位于所述InjGaAs基区和所述InjGaAs发射区之间的多量子阱结构，所述InjGaAs基区为第一型掺杂，所述InjGaAs发射区为第二型掺杂，所述多量子阱结构包括交替层叠的InxGaAs势阱层和InkGaAsPy势垒层；
所述InGaAs子电池还包括位于所述InjGaAs基区和所述InjGaAs发射区之间，且位于所述多量子阱结构整体至少一侧的非掺杂层。
可选的，所述非掺杂层包括位于所述多量子阱结构靠近所述InjGaAs基区一侧的第一非掺杂层。
可选的，所述非掺杂层包括位于所述多量子阱结构靠近所述InjGaAs发射区一侧的第二非掺杂层。
可选的，所述非掺杂层包括位于所述多量子阱结构靠近所述InjGaAs基区一侧的第一非掺杂层，以及位于所述多量子阱结构靠近所述InjGaAs发射区一侧的第二非掺杂层。
可选的，所述第二非掺杂层的厚度小于所述第一非掺杂层的厚度。
可选的，所述第一非掺杂层为InwGaAs层，所述第一非掺杂层的厚度小于等于100nm。
可选的，所述第二非掺杂层为InvGaAs层，所述第二非掺杂层的厚度小于等于100nm。
可选的，所述InGaAs子电池还包括：
位于所述InjGaAs基区背离所述InjGaAs发射区一侧的背场层，所述背场层为AlInGaAs层或GaInP层，且所述背场层为所述第一型掺杂。
可选的，所述InGaAs子电池还包括：
位于所述InjGaAs发射区背离所述InjGaAs基区一侧的窗口层，所述窗口层为GaInP层或AlGaInP层或AlInP层，且所述窗口层为所述第二型掺杂。
可选的，所述多个子电池包括沿背离所述衬底的方向设置的第一子电池、第二子电池和第三子电池，其中，所述第一子电池为Ge子电池，所述第二子电池为所述InGaAs子电池，所述第三子电池为(Al)GaInP子电池；
所述第一子电池和所述第二子电池之间设置有第一隧穿结，所述第二子电池和所述第三子电池之间设置有第二隧穿结。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
本申请实施例所提供的多结太阳电池结构，包括衬底和位于衬底上层叠的多个子电池，多个子电池包括InGaAs子电池，InGaAs子电池包括沿背离衬底的方向设置的InjGaAs基区和InjGaAs发射区，以及位于InjGaAs基区和InjGaAs发射区之间的多量子阱结构，InjGaAs基区为第一型掺杂，InjGaAs发射区为第二型掺杂，多量子阱结构包括交替层叠的InxGaAs势阱层和InkGaAsPy势垒层，通过在InjGaAs基区和InjGaAs发射区之间，且在多量子阱结构整体至少一侧设置非掺杂层，从而可以减少InjGaAs基区和InjGaAs发射区两者中的至少一者中的掺杂原子扩散进入多量子阱结构，提高多量子阱结构的吸光效果。
可选的，非掺杂层包括位于多量子阱结构靠近InjGaAs基区一侧的第一非掺杂层，以减少InjGaAs基区中的掺杂原子扩散进入多量子阱结构；另一可选的，非掺杂层包括位于多量子阱结构靠近InjGaAs发射区一侧的第二非掺杂层，以减少InjGaAs发射区中的掺杂原子扩散进入多量子阱结构；再一可选的，非掺杂层包括位于多量子阱结构靠近InjGaAs基区一侧的第一非掺杂层，以减少InjGaAs基区中的掺杂原子扩散进入多量子阱结构，且非掺杂层还包括位于多量子阱结构靠近InjGaAs发射区一侧的第二非掺杂层，以减少InjGaAs发射区中的掺杂原子扩散进入多量子阱结构。
特别的，当非掺杂层同时包括位于多量子阱结构靠近InjGaAs基区一侧的第一非掺杂层，和位于多量子阱结构靠近InjGaAs发射区一侧的第二非掺杂层时，可以设置第二非掺杂层的厚度小于第一非掺杂层的厚度，一方面，这是考虑到InjGaAs基区通常为P型掺杂，而P型掺杂通常采用Zn掺杂，其扩散系数较大，而设置第一非掺杂层的厚度较大，能够更有效减少InjGaAs基区中的掺杂原子扩散进入多量子阱结构；另一方面，设置第二非掺杂层的厚度小于第一非掺杂层的厚度，从而可以调控多量子阱结构位于整体本征区(含第一非掺杂层、多量子阱结构以及第二非掺杂层)的位置，使得多量子阱结构更靠近InjGaAs发射区，而太阳光通常从InjGaAs发射区一侧入射，以进一步提高多量子阱结构的吸光效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种多结太阳电池结构的剖面示意图；
图2为本申请实施例所提供的多结太阳电池结构中，一种InGaAs子电池的剖面示意图；
图3为本申请实施例所提供的多结太阳电池结构中，另一种InGaAs子电池的剖面示意图；
图4为本申请实施例所提供的多结太阳电池结构中，又一种InGaAs子电池的剖面示意图；
图5为本申请实施例所提供的多结太阳电池结构中，再一种InGaAs子电池的剖面示意图；
图6为本申请实施例所提供的多结太阳电池结构中，又一种InGaAs子电池的剖面示意图；
图7为本申请实施例所提供的另一种多结太阳电池结构的剖面示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，本申请结合示意图进行详细描述，在详述本申请实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本申请保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
本申请实施例提供了一种多结太阳电池结构，图1示出了本申请实施例所提供的一种多结太阳电池结构的剖面示意图，如图1所示，该多结太阳电池结构包括衬底100和位于衬底100上层叠的多个子电池200，多个子电池200包括InGaAs子电池210。
图2-图4分别示出了本申请实施例所提供的多结太阳电池结构中，三种InGaAs子电池210的剖面示意图，如图2-图4所示，InGaAs子电池210包括沿背离衬底100的方向设置的InjGaAs基区211和InjGaAs发射区212，以及位于InjGaAs基区211和InjGaAs发射区212之间的多量子阱结构213，InjGaAs基区211为第一型掺杂，InjGaAs发射区212为第二型掺杂，多量子阱结构213包括交替层叠的InxGaAs势阱层10和InkGaAsPy势垒层20。
可选的，第一型掺杂为P型掺杂，第二型掺杂为N型掺杂。此时，InGaAs子电池210中，InjGaAs基区211为P型掺杂的InjGaAs层，InjGaAs发射区212为N型掺杂的InjGaAs层，在InjGaAs基区211和InjGaAs发射区212的交界面形成PN结，InjGaAs基区211内的多数载流子(空穴)向InjGaAs发射区212扩散，剩余带负电荷的掺杂杂质离子，InjGaAs发射区212内的多数载流子(电子)向InjGaAs基区211扩散，剩余带正电荷的掺杂杂质离子，使得在InjGaAs基区211和InjGaAs发射区212的交界面形成空间电荷区，空间电荷区的内建电场由InjGaAs发射区212指向InjGaAs基区211，从而，在光照作用下产生电子空穴对(即光生载流子)后，光生电子在内建电场的作用下向InjGaAs发射区212输运，光生空穴在内建电场的作用下向InjGaAs基区211输运，形成子电池的电势差。但本申请对第一型掺杂和第二型掺杂具体哪个是P型掺杂哪个是N型掺杂并不做限定，只要第一型掺杂和第二型掺杂类型相反即可。另一可选的，第一型掺杂为N型掺杂，第二型掺杂为P型掺杂，具体情况可参照上述情况，不再赘述。
在InGaAs子电池210中，具体在InjGaAs基区211和InjGaAs发射区212之间设置多量子阱结构213，且多量子阱结构213包括交替层叠的InxGaAs势阱层10和InkGaAsPy势垒层20，可以理解的是，多量子阱结构213有利于光生载流子的收集和输运，并且，在多量子阱结构213中，InxGaAs势阱层10的晶格常数大于InjGaAs基区211的晶格常数，InkGaAsPy势垒层20的晶格常数小于InjGaAs基区211的晶格常数，从而可以采用应力平衡外延工艺，使得InxGaAs势阱层10的压应力和InkGaAsPy势垒层20的张应力相互抵消，在InjGaAs基区211上形成晶格质量较好且应力平衡的多量子阱结构213。
然而，正如背景技术部分所述，尽管应力平衡的多量子阱结构213的晶体缺陷少、晶格质量好，但应力平衡的多量子阱结构213作为非掺杂层i层介于第一型掺杂(如P型掺杂)的InjGaAs基区211和第二型掺杂(如N型掺杂)的InjGaAs发射区212之间，从而形成PiN太阳电池结构，而第一型掺杂(如P型掺杂)的InjGaAs基区211和第二型掺杂(如N型掺杂)的InjGaAs发射区212的掺杂原子会扩散进入多量子阱结构，在多量子阱结构中形成缺陷，影响少子寿命，增加非辐射复合，进而影响多量子阱结构的吸光效果。
有鉴于此，在本申请实施例所提供的多结太阳电池结构中，具体在InGaAs子电池210中，通过在InjGaAs基区211和InjGaAs发射区212之间的多量子阱结构213整体至少一侧设置非掺杂层214，从而可以减少InjGaAs基区211和InjGaAs发射区212两者中的至少一者中的掺杂原子扩散进入多量子阱结构213，提高多量子阱结构的吸光效果。其中，非掺杂层214为不掺杂杂质原子的本征层。
可选的，在本申请的一个实施例中，如图2所示，非掺杂层214包括位于多量子阱结构213靠近InjGaAs基区211一侧的第一非掺杂层214A，以减少InjGaAs基区211中的掺杂原子扩散进入多量子阱结构213。
可选的，在本申请的另一个实施例中，如图3所示，非掺杂层214包括位于多量子阱结构213靠近InjGaAs发射区212一侧的第二非掺杂层214B，以减少InjGaAs发射区212中的掺杂原子扩散进入多量子阱结构213。
可选的，在本申请的再一个实施例中，如图4所示，非掺杂层214既包括位于多量子阱结构213靠近InjGaAs基区211一侧的第一非掺杂层214A，以减少InjGaAs基区211中的掺杂原子扩散进入多量子阱结构213，又包括位于多量子阱结构213靠近InjGaAs发射区212一侧的第二非掺杂层214B，以减少InjGaAs发射区212中的掺杂原子扩散进入多量子阱结构213。
如图4所示，在非掺杂层214同时包括位于多量子阱结构213靠近InjGaAs基区211一侧的第一非掺杂层214A，和位于多量子阱结构213靠近InjGaAs发射区212一侧的第二非掺杂层214B时，进一步可选的，在本申请的一个实施例中，第二非掺杂层214B的厚度可以小于第一非掺杂层214A的厚度，一方面，这是考虑到InjGaAs基区211通常为P型掺杂，而P型掺杂通常采用Zn掺杂，其扩散系数较大，而设置第一非掺杂层214A的厚度较大，能够更有效减少InjGaAs基区211中的掺杂原子扩散进入多量子阱结构213；另一方面，设置第二非掺杂层214B的厚度小于第一非掺杂层214A的厚度，从而可以调控多量子阱结构213位于整体本征区(含第一非掺杂层214A、多量子阱结构213以及第二非掺杂层214B)的位置，使得多量子阱结构213更靠近InjGaAs发射区212，而太阳光通常从InjGaAs发射区212一侧入射，以进一步提高多量子阱结构213的吸光效果。
当然，在本申请的其他实施例中，也可以设置第二非掺杂层214B的厚度等于第一非掺杂层214A的厚度，或者，第二非掺杂层214B的厚度大于第一非掺杂层214A的厚度，都可以减少掺杂原子扩散进入多量子阱结构213中。
可选的，介于InjGaAs基区211和多量子阱结构213之间的第一非掺杂层214A可以为InwGaAs层，即第一非掺杂层214A和InjGaAs基区211均为InGaAs层，以满足晶格匹配，此时，两者的InGaAs层中的In组分可以相等，即j＝w，或者，两者的InGaAs层中的In组分也可以不相等，即j≠w，如j>w，或j<w，具体视情况而定，只要InjGaAs基区211、第一非掺杂层214A以及多量子阱结构213中的InxGaAs势阱层10和InkGaAsPy势垒层20晶格匹配即可。
可选的，第一非掺杂层214A的厚度小于等于100nm。
可选的，介于多量子阱结构213和InjGaAs发射区212之间的第二非掺杂层214B可以为InvGaAs层，即第二非掺杂层214B和InjGaAs发射区212均为InGaAs层，以满足晶格匹配，此时，两者的InGaAs层中的In组分可以相等，即j＝v，或者，两者的InGaAs层中的In组分也可以不相等，即j≠v，如j>v，或j<v，具体视情况而定，只要InjGaAs发射区212、第二非掺杂层214B以及多量子阱结构213中的InxGaAs势阱层10和InkGaAsPy势垒层20晶格匹配即可。
在本申请实施例所提供的多结太阳电池结构中，具体在InGaAs子电池210中，其InjGaAs基区211和InjGaAs发射区212均为InGaAs层，且两者的InGaAs层中的In组分相等。
在上述各实施例中，可选的，在多量子阱结构213中，InxGaAs势阱层10中的In组分x满足0<x≤0.2，InxGaAs势阱层10厚度d1满足1nm≤d1≤10nm；InkGaAsPy势垒层20中的P组分y满足0<y≤0.5，InkGaAsPy势垒层20的厚度d2满足1nm≤d2≤20nm，以形成合适的势阱和势垒，促进光生载流子的收集和输运，提高InGaAs子电池以及多结太阳电池结构的性能。并且，在多量子阱结构213中，InkGaAsPy势垒层20中的In组分k可以等于0，即InkGaAsPy势垒层20可以为GaAsP势垒层，或者InkGaAsPy势垒层20中的In组分k大于0，即InkGaAsPy势垒层20为InGaAsP势垒层。
图5示出了本申请实施例所提供的多结太阳电池结构中，另一种InGaAs子电池的剖面结构示意图，如图5所示，可选的，InGaAs子电池210还可以包括位于InjGaAs基区211背离InjGaAs发射区212一侧的背场层215，背场层215为AlInGaAs层或GaInP层，且背场层215为第一型掺杂，即背场层215的掺杂类型和InjGaAs基区211的掺杂类型相同。
优选的，背场层215的掺杂浓度大于InjGaAs基区211的掺杂浓度，以背场层215和InjGaAs基区211均为P型掺杂为例，由于背场层215的掺杂浓度大于InjGaAs基区211的掺杂浓度，因此，背场层215和InjGaAs基区211的交界面形成P+-P高低结，且该P+-P高低结的内建电场与InjGaAs基区211和InjGaAs发射区212之间的PN结的内建电场方向相同，从而进一步改善光生载流子的收集和输运，提高InGaAs子电池以及多结太阳电池结构的光电转换效率，也有利于提高多结太阳电池的工作电流和工作电压。
图6示出了本申请实施例所提供的多结太阳电池结构中，又一种InGaAs子电池的剖面结构示意图，如图6所示，可选的，InGaAs子电池210还可以包括位于InjGaAs发射区212背离InjGaAs基区211一侧的窗口层216，窗口层216为GaInP层或AlGaInP层或AlInP层，且窗口层216为第二型掺杂，即窗口层216的掺杂类型和InjGaAs发射区212的掺杂类型相同。在本实施例中，窗口层216与InjGaAs发射区212相连接，可以降低InjGaAs发射区212的表面态，从而减少InjGaAs发射区212的表面复合，即降低光生载流子在InjGaAs发射区212表面的复合速率，进一步提高多结太阳电池的工作电流。
需要说明的是，本申请对多结太阳电池结构中包含的子电池的数量并不做限定，可以为2个、3个或更多个，即多结太阳电池结构可以为两结太阳电池结构、三结太阳电池结构或更多结太阳电池结构，只要多结太阳电池结构中包含InGaAs子电池即可，从而可以设置InGaAs子电池包括InjGaAs基区211和InjGaAs发射区212，以及位于InjGaAs基区211和InjGaAs发射区212之间的多量子阱结构213，且在InjGaAs基区211和InjGaAs发射区212之间的多量子阱结构213整体的至少一侧设置非掺杂层214。并且，本申请对InGaAs子电池具体为多结太阳电池结构中的哪一子电池并不做限定，具体视情况而定。
可选的，在本申请的一个实施例中，多结太阳电池结构为正向三结太阳电池结构，如图1和图7所示，即在多结太阳电池结构中，多个子电池200包括沿背离衬底100的方向设置的第一子电池300、第二子电池400和第三子电池500，其中，第一子电池300为Ge子电池，第二子电池400为InGaAs子电池，第三子电池500为(Al)GaInP子电池；并且，第一子电池300和第二子电池400之间设置有第一隧穿结600，第二子电池400和第三子电池500之间设置有第二隧穿结700。
具体制备时，如图7所示，衬底100可以为P型Ge衬底，作为第一子电池区300的基区，首先，通过在P型Ge衬底上进行磷扩散获得N型发射区310，来形成第一子电池300的PN结。然后，在N型发射区310上生长和Ge衬底晶格匹配的成核层320，也作为第一子电池300的窗口层，以增强对光生载流子的反射能力，有助于收集光生载流子。可选的，成核层320为(Al)GaInP层。
之后，在成核层(也即第一子电池的窗口层)320上生长第一隧穿结600，具体的，可先生长N型GaAs层或N型GaInP层作为第一隧穿结600的N型层，再生长P型(Al)GaAs层作为第一隧穿结600的P型层。其中，第一隧穿结600的N型层可采用Si掺杂，第一隧穿结600的P型层可采用C掺杂。
接下来，在第一隧穿结600上生长第二子电池400，也即前述各实施例所提供给的InGaAs子电池210，参考图6所示，具体可在第一隧穿结600上依次生长P型掺杂的背场层215、P型掺杂的InjGaAs基区211、多量子阱结构213、N型掺杂的InjGaAs发射区212和N型掺杂的窗口层216，构成第二子电池400，也即InGaAs子电池210，第二子电池400还包括位于P型掺杂的InjGaAs基区211和多量子阱结构213之间的第一非掺杂层214A，或包括位于N型掺杂的InjGaAs发射区212和多量子阱结构213之间的第二非掺杂层214B，抑或同时包括位于P型掺杂的InjGaAs基区211和多量子阱结构213之间的第一非掺杂层214A，以及位于N型掺杂的InjGaAs发射区212和多量子阱结构213之间的第二非掺杂层214B；其中，背场层215可以为AlInGaAs层或GaInP层，窗口层216可以为GaInP层或AlGaInP层或AlInP层，多量子阱结构213包括交替层叠的InxGaAs势阱层10和InkGaAsPy势垒层20，多量子阱结构213中InxGaAs势阱层10和InkGaAsPy势垒层20的周期数可以为1-100，第一非掺杂层214A和第二非掺杂层20均可以为InGaAs层。由于第二子电池400即InGaAs子电池210的结构已在前述各实施例和图2至图6中进行了详细的阐述，此处不再赘述。
然后，在第二子电池400上生长第二隧穿结700，具体的，可先生长N型GaAs层或N型GaInP层作为第二隧穿结700的N型层，再生长P型(Al)GaAs层作为第二隧穿结700的P型层。其中，第二隧穿结700的N型层可采用Si掺杂，第二隧穿结700的P型层可采用C掺杂。
之后，在第二隧穿结700上依次生长P型掺杂的AlGaInP背场层510、P型掺杂的AlGaInP或GaInP基区520、N型掺杂的AlGaInP或GaInP发射区530和N型掺杂的AlInP窗口层540，构成第三子电池500。
最后，在第三子电池500上生长GaAs层或InGaAs层作为与电极形成欧姆接触的N型欧姆接触层800。
本说明书中各个部分采用并列和递进相结合的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或组合，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种多结太阳电池结构，其特征在于，包括衬底和位于所述衬底上层叠的多个子电池，所述多个子电池包括InGaAs子电池；
所述InGaAs子电池包括沿背离所述衬底的方向设置的InjGaAs基区和InjGaAs发射区，以及位于所述InjGaAs基区和所述InjGaAs发射区之间的多量子阱结构，所述InjGaAs基区为第一型掺杂，所述InjGaAs发射区为第二型掺杂，所述多量子阱结构包括交替层叠的InxGaAs势阱层和InkGaAsPy势垒层；
所述InGaAs子电池还包括位于所述InjGaAs基区和所述InjGaAs发射区之间，且位于所述多量子阱结构整体至少一侧的非掺杂层。
2.根据权利要求1所述的多结太阳电池结构，其特征在于，所述非掺杂层包括位于所述多量子阱结构靠近所述InjGaAs基区一侧的第一非掺杂层。
3.根据权利要求1所述的多结太阳电池结构，其特征在于，所述非掺杂层包括位于所述多量子阱结构靠近所述InjGaAs发射区一侧的第二非掺杂层。
4.根据权利要求1所述的多结太阳电池结构，其特征在于，所述非掺杂层包括位于所述多量子阱结构靠近所述InjGaAs基区一侧的第一非掺杂层，以及位于所述多量子阱结构靠近所述InjGaAs发射区一侧的第二非掺杂层。
5.根据权利要求4所述的多结太阳电池结构，其特征在于，所述第二非掺杂层的厚度小于所述第一非掺杂层的厚度。
6.根据权利要求2或4或5所述的多结太阳电池结构，其特征在于，所述第一非掺杂层为InwGaAs层，所述第一非掺杂层的厚度小于等于100nm。
7.根据权利要求3或4或5所述的多结太阳电池结构，其特征在于，所述第二非掺杂层为InvGaAs层，所述第二非掺杂层的厚度小于等于100nm。
8.根据权利要求1-5任一项所述的多结太阳电池结构，其特征在于，所述InGaAs子电池还包括：
位于所述InjGaAs基区背离所述InjGaAs发射区一侧的背场层，所述背场层为AlInGaAs层或GaInP层，且所述背场层为所述第一型掺杂。
9.根据权利要求1-5任一项所述的多结太阳电池结构，其特征在于，所述InGaAs子电池还包括：
位于所述InjGaAs发射区背离所述InjGaAs基区一侧的窗口层，所述窗口层为GaInP层或AlGaInP层或AlInP层，且所述窗口层为所述第二型掺杂。
10.根据权利要求1-5任一项所述的多结太阳电池结构，其特征在于，所述多个子电池包括沿背离所述衬底的方向设置的第一子电池、第二子电池和第三子电池，其中，所述第一子电池为Ge子电池，所述第二子电池为所述InGaAs子电池，所述第三子电池为(Al)GaInP子电池；
所述第一子电池和所述第二子电池之间设置有第一隧穿结，所述第二子电池和所述第三子电池之间设置有第二隧穿结。
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