包含具有分级掺杂的稀释氮化物子电池的多结太阳能电池

摘要

具有基于稀释氮化物的子电池的晶格匹配的太阳能电池具有指数掺杂以控制太阳能电池的载流容量。具体地，公开了具有至少一个稀释氮化物子电池的太阳能电池，该至少一个稀释氮化物子电池具有可变掺杂的基极或发射极。在一个实施方式中，晶格匹配的多结太阳能电池具有上部子电池、中间子电池和下部稀释氮化物子电池，该下部稀释氮化物子电池在基极和/或发射极中具有至少部分指数掺杂以改善太阳能电池性能特性的掺杂。相比之下，稀释氮化物子电池可具有最小的带隙并且与基底晶格匹配，中间电池通常具有比稀释氮化物子电池更大的带隙，同时还与稀释氮化物子电池晶格匹配。上部子电池通常具有最大带隙并且与相邻子电池晶格匹配。在其它实施方式中，根据本发明的多结太阳能电池还可包括四个、五个或更多个子电池，其中该一个或多个子电池可以分别包括指数掺杂的稀释氮化物合金。

主权项

多结太阳能电池，包括多个子电池，其中：所述多个子电池中的每个与相邻子电池晶格匹配；以及所述多个子电池中的至少一个包括稀释氮化物子电池，所述稀释氮化物子电池包括发射极、与所述发射极相邻的稀释氮化物基极和位于所述发射极与所述稀释氮化物基极之间界面处的发射极‑基极结，其中，所述稀释氮化物基极包括基极掺杂分布，所述基极掺杂分布的特征在于掺杂物浓度随着与所述发射极‑基极结之间距离的增加而增加；所述发射极包括未掺杂或者发射极掺杂分布，所述发射极掺杂分布的特征在于掺杂物浓度随着与所述发射极‑基极结之间距离的增加而增加；以及所述稀释氮化物子电池的特征在于大于0.3V的开路电压，并且在利用AM1.5D光谱照射时所述稀释氮化物子电池能够生成足够的电流以匹配由所述多个子电池中的每个生成的电流。