一种多结太阳电池及其制作方法与流程

1.本技术涉及太阳电池技术领域，尤其涉及一种多结太阳电池及其制作方法。


背景技术：

2.太阳能是一种典型的清洁能源，太阳电池可以比较高效的将太阳能直接转化为电能，成为了一种有效的清洁能源转换装置，被研究人员广泛研究。
3.通常情况下，为了提高太阳电池的转换效率，现有常用的太阳电池多为多结太阳电池，其中algainp/ingaas/ge多结太阳电池由于子电池带隙适合太阳光谱而被广泛应用。然而，对于第三子电池algainp电池而言，al组分的加入，使得algainp电池带隙更适用于太阳光谱，增强了algainp电池的实用性，但是同时也在一定程度上影响了algainp电池的工作性能，从而影响了algainp/ingaas/ge多结太阳电池的工作性能。因此，对于包括algainp电池的多结太阳电池而言，保证甚至改善algainp电池的工作性能，成为了本领域技术人员的研究重点。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种多结太阳电池，该多结太阳电池有助于改善algainp电池的工作性能，进而有助于提高所述多结太阳电池的工作性能。
5.为解决上述问题，本技术实施例提供了如下技术方案：
6.一种多结太阳电池，包括：
7.位于基底表面层叠的多个子电池，所述多个子电池包括由下至上依次层叠的第一子电池、第二子电池和第三子电池，其中，所述第三子电池为algainp电池；
8.所述第三子电池包括由下至上依次层叠的第一背场层、第一基区、第一发射区以及第一窗口层，所述第一发射区包括由下至上依次层叠的两个子发射区，分别为第一子发射区和第二子发射区，其中，所述第一子发射区为n型掺杂的al
x
ga
1-x
inp层，所述第二子发射区为n型掺杂的alyga
1-y
inp层，y《x，且所述第一子发射区的n型掺杂浓度小于所述第二子发射区的n型掺杂浓度。
9.可选的，所述第一子发射区的n型掺杂浓度的取值范围为1e16～2e17，包括端点值，且所述第一子发射区的n型掺杂离子为si、te或se；所述第二子发射区的n型掺杂浓度的取值范围为2e17～5e18，包括端点值，且所述第二子发射区的n型掺杂离子为si、te或se。
10.可选的，所述第一子发射区的厚度的取值范围为10nm～100nm，包括端点值；所述第二子发射区的厚度的取值范围为10nm～100nm，包括端点值。
11.可选的，所述第一发射区包括由下至上依次层叠的n个子发射区，n》2，所述n个子发射区的al组分沿远离所述衬底方向逐渐减小，n型掺杂浓度沿远离所述衬底方向逐渐增加。
12.可选的，所述第二子电池为algaas电池，所述第二子电池包括由下至上依次层叠的第二背场层、第二基区、第二发射区以及第二窗口层，所述第二发射区包括由下至上依次
层叠的两个子发射区，分别为第三子发射区和第四子发射区，其中，所述第三子发射区为n型掺杂的alaga
1-a
as层，所述第四子发射区为n型掺杂的albga
1-b
as层，b《a，且所述第三子发射区的n型掺杂浓度小于所述第四子发射区的n型掺杂浓度。
13.可选的，所述第二发射区包括由下至上依次层叠的m个子发射区，m》2，所述m个子发射区的al组分沿远离所述衬底方向逐渐减小，n型掺杂浓度沿远离所述衬底方向逐渐增加。
14.可选的，还包括：
15.由下至上依次位于所述第一子电池和所述第二子电池之间的第一隧穿结层和反射层；
16.位于所述第二子电池和所述第三子电池之间的第二隧穿结层。
17.相应的，本技术实施例还提供了一种多结太阳电池的制作方法，包括：
18.在基底表面形成层叠的多个子电池，其中，所述多个子电池包括由下至上依次层叠的第一子电池、第二子电池和第三子电池；
19.所述第三子电池为algainp电池，形成所述第三子电池包括：
20.在所述第二子电池背离所述第一子电池一侧依次形成第一背场层、第一基区、第一发射区以及所述第一窗口层；
21.其中，所述第一发射区包括由下至上依次层叠的两个子发射区，分别为第一子发射区和第二子发射区，所述第一子发射区为n型掺杂的al
x
ga
1-x
inp层，所述第二子发射区为n型掺杂的alyga
1-y
inp层，y《x，且所述第一子发射区的n型掺杂浓度小于所述第二子发射区的n型掺杂浓度。
22.可选的，所述第二子电池为algaas电池，形成所述第二子电池包括：
23.在所述第一子电池背离所述基底一侧依次形成第二背场层、第二基区、第二发射区以及第二窗口层；
24.其中，所述第二发射区包括由下至上依次层叠的两个子发射区，分别为第三子发射区和第四子发射区，所述第三子发射区为n型掺杂的alaga
1-a
as层，所述第四子发射区为n型掺杂的albga
1-b
as层，b《a，且所述第三子发射区的n型掺杂浓度小于所述第四子发射区的n型掺杂浓度。
25.可选的，所述第一发射区包括由下至上依次层叠的n个子发射区，n》2，所述n个子发射区的al组分沿远离所述衬底方向逐渐减小，n型掺杂浓度沿远离所述衬底方向逐渐增加；所述第二发射区包括由下至上依次层叠的m个子发射区，m》2，所述m个子发射区的al组分沿远离所述衬底方向逐渐减小，n型掺杂浓度沿远离所述衬底方向逐渐增加。
26.可选的，还包括：
27.形成所述第一子电池之后，形成所述第二子电池之前，在所述第一子电池背离所述基底一侧依次形成第一隧穿结层和反射层；
28.形成所述第二子电池之后，形成所述第三子电池之前，在所述第二子电池背离所述第一子电池一侧形成第二隧穿结层。
29.与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
30.本技术实施例提供的技术方案包括：位于基底表面依次层叠的多个子电池，所述多个子电池包括由下至上依次层叠的第一子电池、第二子电池和第三子电池，所述第三子
电池为algainp电池；所述第三子电池由下至上依次包括第一背场层、第一基区、第一发射区以及第一窗口层，所述第一发射区包括由下至上依次层叠的两个子发射区，分别为第一子发射区和第二子发射区，其中，所述第一子发射区为n型掺杂的al
x
ga
1-x
inp层，所述第二子发射区为n型掺杂的alyga
1-y
inp层，y《x，所述第一子发射区的n型掺杂的浓度小于所述第二发射区的n型掺杂的浓度，使得所述第一子发射区为al组分含量较高，n型掺杂浓度较低的发射区，所述第二子发射区为al组分含量较低，n型掺杂浓度较高的发射区，避免了在高al组分发射区，进行高浓度n型掺杂，从而避免了高al组分发射区，进行高浓度n型掺杂导致的杂质能级形成非辐射复合中心几率较大的问题，有助于抑制发射区光电流由于非辐射复合中心较多导致的减小，保证了algainp电池发射区的光电流，进而保证了algainp电池工作性能，保证了所述多结太阳电池的工作性能。
31.并且，本技术实施例所提供的多结太阳电池在保证发射区光电流的同时，由于algainp电池的所述第一子发射区al组分含量较高，n型掺杂浓度较低，即在algainp电池的高al组分发射区进行低浓度n型掺杂，减小了所述第一子发射区的杂质能级产生非辐射复合中心的几率，增加了少子扩散长度，有助于增大所述第一子发射区的光电流，提高所述第一发射区的工作性能，并且还由于所述第二子发射区al组分含量较低，n型掺杂浓度较高，即在algainp电池的低al组分发射区进行高浓度n型掺杂，能够在不增加第二子发射区杂质能级非辐射复合中心产生几率的情况下，提高所述第二子发射区的n型掺杂效率，减小所述第二子发射区的电阻率，从而提高所述第第一发射区的工作性能。由此可见，本技术实施例所提供的多结太阳电池，能够有助于提高所述第三子电池的发射区的工作性能，进而有助于提高所述多结太阳电池的工作性能。
附图说明
32.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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。
33.图1为本技术实施例提供的一种多结太阳电池的结构示意图；
34.图2为本技术实施例提供的另一种多结太阳电池的结构示意图；
35.图3为本技术实施例提供的再一种多结太阳电池的结构示意图；
36.图4为本技术实施例提供的一种多结太阳电池制作方法的流程图。
具体实施方式
37.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
38.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术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技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
39.其次，本技术结合示意图进行详细描述，在详述本技术实施例时，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，其在此不应限制本技术保护的范围。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。
40.正如背景技术部分所述，对于包括algainp子电池的太阳电池而言，改善其转换效率，成为了本领域技术人员的研究重点。
41.太阳电池可以将太阳能直接转换为电能，并且iii-v族化合物半导体太阳电池是目前转换效率最高的一种太阳电池，同时具有耐高温性能好、抗辐射能力强等优点，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，algainp/ingaas/ge多结太阳电池由于子电池带隙适合太阳光谱也被广泛应用。
42.然而，对于algainp/ingaas/ge多结太阳电池中的algainp电池而言，其发射区为algainp层，al组分的加入，使得algainp电池带隙更适用于太阳光谱，但是也影响了发射区n型掺杂效率。
43.在algainp电池的实际应用中，为了使得algainp电池带隙适合于太阳光谱，algainp电池中的al组分含量通常较高。已知al组分的加入，会影响发射区n型掺杂的效率，因此为了尽可能的保证发射区的n型掺杂效率，发射区的n型掺杂浓度也会较高。然而，当在高al组分的发射区，进行高浓度n型掺杂时，往往会导致n型掺杂的杂质能级形成非辐射复合中心几率较大，使得非辐射复合中心较多，影响少子扩散程度，导致发射区的光电流减小，影响algainp电池工作性能。
44.基于此，本技术实施例提供了一种多结太阳电池，如图1所示，该多结太阳电池包括：
45.位于基底00表面依次层叠的多个子电池，所述多个子电池包括由下至上依次层叠的第一子电池10、第二子电池20、第三子电池30，其中，所述第三子电池30为algainp电池；
46.所述第三子电池30由下至上依次包括第一背场层31、第一基区32、第一发射区33以及第一窗口层34，所述第一发射区33包括由下至上依次层叠的两个子发射区，分别为第一子发射区331和第二子发射区332，其中，所述第一子发射区331为n型掺杂的al
x
ga
1-x
inp层，所述第二子发射区332为n型掺杂的alyga
1-y
inp层，y《x，且所述第一子发射区331的n型掺杂浓度小于所述第二发射区332的n型掺杂浓度。
47.具体的，在本技术实施例中，所述多结太阳电池包括第一子电池、第二子电池以及第三子电池，所述第三子电池包括第一发射区，所述第一发射区包括第一子发射区和第二子发射区，所述第一子发射区为n型掺杂的al
x
ga
1-x
inp层，所述第二子发射区为n型掺杂的alyga
1-y
inp层，y《x，即第一子发射区的al组分的含量大于第二子发射区的al组分的含量。已知所述第一子发射区的n型掺杂的浓度小于所述第二子发射区n型掺杂的浓度，使得所述第一子发射区为al组分含量较高，n型掺杂浓度较低的发射区，所述第二子发射区为al组分含量较低，n型掺杂浓度较高的发射区，即在al组分高的发射区进行低浓度n型掺杂，在al组分低的发射区进行高浓度n型掺杂，避免了在高al组分发射区，进行高浓度n型掺杂，从而避免了高al组分发射区，进行高浓度n型掺杂导致的杂质能级形成非辐射复合中心几率较大的问题，有助于抑制发射区光电流由于非辐射复合中心较多导致的减小，保证了algainp电池发射区的光电流，进而保证了algainp电池工作性能，保证了所述多结太阳电池的工作性
能。
48.并且，本技术实施例所提供的多结太阳电池在保证发射区光电流的同时，由于algainp电池的所述第一子发射区al组分含量较高，n型掺杂浓度较低，即在algainp电池的高al组分发射区进行低浓度n型掺杂，减小了所述第一子发射区的杂质能级产生非辐射复合中心的几率，增加了少子扩散长度，有助于增大所述第一子发射区的光电流，提高所述第一发射区的工作性能，并且还由于所述第二子发射区al组分含量较低，n型掺杂浓度较高，即在algainp电池的低al组分发射区进行高浓度n型掺杂，能够在不增加第二子发射区杂质能级非辐射复合中心产生几率的情况下，提高所述第二子发射区的n型掺杂效率，减小所述第二子发射区的电阻率，提高了所述第二子发射区的转换效率，从而提高所述第第一发射区的工作性能。由此可见，本技术实施例所提供的多结太阳电池，能够有助于提高所述第三子电池的发射区的工作性能，进而有助于提高所述多结太阳电池的工作性能。同时，所述第三子电池的第一子发射区al组分含量较高，n型掺杂浓度较低，第二子发射区al组分含量较低，n型掺杂浓度较高，使得所述第三子电池的发射区既满足了对al组分含量的要求，又满足了对n型掺杂效率的要求，能够有助于保证所述第三子电池的工作性能。
49.综上所述，本技术实施例所提供的多结太阳电池，能够保证algainp电池发射区的光电流，从而保证algainp电池工作性能，并且所述多结太阳电池还有助于提高所述第三子电池algainp电池的发射区的工作性能，进而有助于提高包括algainp太阳电池的多结太阳电池的工作性能。
50.另外，已知所述第一子发射区的n型掺杂浓度低于所述第二子发射区的n型掺杂的浓度，从而使得所述第一子发射区的n型掺杂浓度和所述第二子发射区的n型掺杂浓度存在差异，当所述第一子发射区的n型掺杂浓度和所述第二子发射区的n型掺杂浓度存在浓度差异时，所述第一子发射区的n型掺杂浓度和所述第二子发射区的n型掺杂浓度的掺杂浓度差有助于漂移场的形成，该漂移场有益于载流子收集，提高少子寿命，能够增加所述第三子电池的光电流，从而能够提高所述第三子电池的工作性能，提高所述多结太阳电池的工作性能。
51.需要说明的是，在本技术的一个实施例中，所述多个子电池包括第一子电池、第二子电池和第三子电池三个子电池，但本技术实施例对此并不做限定，具体视情况而定。
52.可选的，在本技术的一个实施例中，所述第一子发射区的n型掺杂浓度的取值范围为1e16～2e17，包括端点值，且所述第一子发射区的n型掺杂离子为si、te或se中的一种，以实现所述第一子发射区的n型掺杂；所述第二子发射区的n型掺杂浓度的取值范围为2e17～5e18，包括端点值，且所述第二子发射区的n型掺杂离子为si、te或se中的一种，以实现所述第二子发射区的n型掺杂。但本技术对此并不做限定，在本技术的其他实施例中，所述第一子发射区和所述第二子发射区的掺杂离子还可以为其他离子，并且所述第一子发射区和所述第二子发射区的n型掺杂的浓度还可以为其他取值范围，具体视情况而定。并且，在本技术的一个实施例中，所述基底为ge基底，所述第一子电池为ge电池，但本技术实施例对此并不做限定，具体视情况而定。需要说明的是，所述第一子发射区的n型掺杂离子与所述第二子发射区的n型掺杂离子可以相同，也可以不同，具体视情况而定。
53.可选的，在本技术的一个实施例中，所述第一子发射区的厚度的取值范围为10nm～100nm，包括端点值；所述第二子发射区的厚度的取值范围为10nm～100nm，包括端点值，
但本技术实施例对此并不做限定，具体视情况而定。
54.在上述实施例的基础上，在本技术的另一个实施例中，所述第一发射区包括由下至上依次层叠的n个子发射区，n》2，使得所述第一发射区包括多个子发射区，所述n个子发射区的al组分沿远离所述衬底方向逐渐减小，n型掺杂浓度沿远离所述衬底方向逐渐增加，使得所述第一发射区为al组分含量逐渐减小的alnga
1-n
inp层，并使得所述第一发射区为n型掺杂浓度逐渐增加的发射区，避免了在高al组分发射区，进行高浓度n型掺杂，有助于提高所述第三子电池的发射区的工作性能，进而有助于提高所述多结太阳电池的工作性能。需要说明的是，本技术实施例对所述n个子发射区的具体个数并不做限定，具体视情况而定。
55.可选的，在本技术的一个实施例中，当所述第一发射区包括n个子发射区，即所述第一发射区为al组分含量渐变的alnga
1-n
inp层时，所述第一发射区的厚度的取值范围为50nm～200nm，但本技术实施例对此并不做限定，具体视情况而定。并且，所述第一发射区包括n个子发射区，所述n个子发射区的n型掺杂离子为si、te或se，但本技术对此并不做限定，具体视情况而定。
56.在上述实施例的基础上，在本技术的一个实施例中，所述第二子电池为ingaas电池，用于协同第一子电池和第三子电池将太阳能转换为电能，但本技术对此并不做限定，具体视情况而定。
57.在本技术的另一个实施例中，如图2所示，所述第二子电池20为algaas电池，所述第二子电池20由下至上依次包括第二背场层21、第二基区22、第二发射区23以及第二窗口层24，所述第二发射区23包括由下至上依次层叠的两个子发射区，分别为第三子发射区231和第四子发射区232，其中，所述第三子发射区231为n型掺杂的alaga
1-a
as层，所述第四子发射区232为n型掺杂的albga
1-b
as层，b《a，且所述第三子发射区231的n型掺杂的浓度小于所述第四子发射区232的n型掺杂浓度。
58.具体的，在本技术实施例中，所述第二子电池的第二发射区包括第三子发射区和第四子发射区，所述第三子发射区为n型掺杂的alaga
1-a
as层，所述第四子发射区为n型掺杂的albga
1-b
as层，b《a，即第三子发射区的al组分的含量大于第四子发射区的al组分的含量。已知所述第三子发射区的n型掺杂的浓度小于所述第四子发射区的n型掺杂浓度，使得所述第三子发射区为al组分含量较高，n型掺杂浓度较低的发射区，所述第四子发射区为al组分含量较低，n型掺杂浓度较高的发射区，避免了在高al组分发射区，进行高浓度n型掺杂，从而避免了高al组分发射区，进行高浓度n型掺杂导致的杂质能级形成非辐射复合中心几率较大的问题，有助于抑制第二子电池发射区光电流由于非辐射复合中心较多导致的减小，保证了algaas电池发射区的光电流，进而保证了algaas电池工作性能，保证了所述多结太阳电池的工作性能。
59.并且，本技术实施例所提供的多结太阳电池在保证发射区光电流的同时，由于algaas电池的所述第三子发射区al组分含量较高，n型掺杂浓度较低，即在algaas电池的高al组分发射区进行低浓度n型掺杂，减小了所述第三子发射区的杂质能级产生非辐射复合中心的几率，增加了少子扩散长度，有助于增大所述第三子发射区的光电流，提高所述第二发射区的工作性能，并且还由于所述第四子发射区al组分含量较低，n型掺杂浓度较高，即在algaas电池的低al组分发射区进行高浓度n型掺杂，能够在不增加第四子发射区杂质能
级非辐射复合中心产生几率的情况下，提高所述第四子发射区的n型掺杂效率，减小所述第四子发射区的电阻率，从而提高algaas电池的所述第二发射区的工作性能。由此可见，本技术实施例所提供的多结太阳电池，能够有助于提高所述第二子电池的发射区的工作性能，进而有助于提高所述多结太阳电池的工作性能。
60.综上所述，本技术实施例所提供的多结太阳电池，能够有助于提高所述第二子电池中的第三子发射区和第四子发射区的工作性能，从而有助于提高所述多结太阳电池中的第二子电池的发射区的工作性能，进而有助于提高所述多结太阳电池的工作性能。
61.另外，已知所述第三子发射区的n型掺杂浓度低于所述第四子发射区的n型掺杂的浓度，从而使得所述第三子发射区的n型掺杂浓度和所述第四子发射区的n型掺杂浓度存在差异。由于当所述第三子发射区的n型掺杂浓度和所述第四子发射区的n型掺杂浓度存在浓度差时，所述第三子发射区的n型掺杂浓度和所述第四子发射区的n型掺杂浓度的掺杂浓度差有助于形成漂移场，该漂移成有益于载流子的收集，能够提高少子寿命，有助于增加所述第二子电池的光电流，提高所述第二子电池的工作性能，进而提高所述多结太阳电池的工作性能。
62.可选的，在本技术的一个实施例中，所述第三子发射区的n型掺杂离子为si、te或se，以实现所述第三子发射区的n型掺杂，所述第四子发射区的n型掺杂离子为si、te或se，以实现所述第四子发射区的n型掺杂，但本技术实施例对此并不做限定，具体视情况而定。需要说明的是，所述第三子发射区的n型掺杂离子与所述第四子发射区的n型掺杂离子可以相同，也可以不同，具体视情况而定。
63.可选的，在本技术的一个实施例中，所述第三子发射区的厚度的取值范围为10nm～100nm，包括端点值；所述第四子发射区的厚度的取值范围为10nm～100nm，包括端点值，但本技术实施例对此并不做限定，具体视情况而定。
64.在上述实施例的基础上，在本技术的另一个实施例中，所述第二子电池的所述第二发射区包括由下至上依次层叠的m个子发射区，m》2，所述m个子发射区的al组分沿远离所述衬底方向逐渐减小，n型掺杂浓度沿远离所述衬底方向逐渐增加，使得所述第二子电池的第二发射区为al组分含量逐渐减小的almga
1-m
as层，并使得所述第二发射区为n型掺杂浓度逐渐增加的发射区，避免了在高al组分发射区，进行高浓度n型掺杂，有助于提高所述第二子电池的发射区的工作性能，进而有助于提高所述多结太阳电池的工作性能。需要说明的是，本技术实施例对所述m个子发射区的具体个数并不做限定，具体视情况而定。
65.可选的，在本技术的一个实施例中，当所述第二发射区包括m个子发射区，即所述第二发射区为al组分含量渐变的almga
1-m
inp层时，所述第二发射区的厚度的取值范围为50nm～200nm，但本技术实施例对此并不做限定，具体视情况而定。并且，所述第二发射区包括m个子发射区，所述m个子发射区的n型掺杂离子为si、te或se，但本技术对此并不做限定，具体视情况而定。
66.在上述任一实施例的基础上，在本技术的一个实施例中，如图3所示，所述多结太阳电池还包括：由上至下依次位于所述第一子电池10和所述第二子电池20之间的第一隧穿结层11和反射层12，所述第一隧穿结层11用于连接所述第一子电池和所述第二子电池，所述反射层12用于以减少太阳光的损失；所述多结太阳电池还包括位于所述第二子电池20和所述第三子电池30之间的第二隧穿结层13，用于连接所述第二子电池20和所述第三子电池
30。并且，当所述多个子电池包括至少四个子电池时，相邻两个子电池之间均具有隧穿结层。
67.为了详细的了解本技术实施例所提供的多结太阳电池，下面通过具体实施例对本技术实施例所提供多结太阳电池进行详细的描述。
68.实施例一：
69.本技术实施例所提供的多结太阳电池包括：ge基底，位于所述ge基底表面层叠的第一子电池、第二子电池、第三子电池，所述第一子电池和所述第二子电池之间依次层叠有第一隧穿结层以及dbr反射层，所述第二子电池与所述第三子电池之间具有第二隧穿结层，所述第一隧穿结层用于连接所述第一子电池和所述第二子电池，所述第二隧穿结层用于连接所述第二子电池和所述第三子电池，以使得三个子电池能够连接，并且所述三个子电池之间晶格匹配，其中，所述第一子电池为ge电池，所述第二子电池为ingaas电池，所述第三子电池为algainp电池。所述第三子电池由下至上依次包括第一背场层、第一基区、第一发射区以及第一窗口层，所述第一发射区包括第一子发射区和第二子发射区，其中所述第一基区为p型掺杂的aliga
1-i
inp层，0《i《1，所述第一子发射区为n型掺杂的al
x
ga
1-x
inp层，所述第二子发射区为n型掺杂的alyga
1-y
inp层，所述第一子发射区的al组分的含量大于第二子发射区的al组分的含量，所述第一子发射区的n型掺杂的浓度小于第二发射区的n型掺杂的浓度。
70.实施例二：
71.本技术实施例所提供的多结太阳电池包括：ge基底，位于所述ge基底表面层叠的第一子电池、第二子电池、第三子电池，所述第一子电池和所述第二子电池之间依次层叠有第一隧穿结层以及dbr反射层，所述第二子电池与所述第三子电池之间具有第二隧穿结层，所述第一隧穿结层用于连接所述第一子电池和所述第二子电池，所述第二隧穿结层用于连接所述第二子电池和所述第三子电池，以使得三个子电池能够连接，并且所述三个子电池之间晶格匹配，其中，所述第一子电池为ge电池，所述第二子电池为ingaas太阳电池，所述第三子电池为algainp电池。所述第三子电池由下至上包括第一背场层、第一基区、第一发射区以及第一窗口层，所述第一基区为p型掺杂的aliga
1-i
inp层，0《i《1，所述第一发射区为al组分含量渐变的alnga
1-n
inp层，所述第一发射区的al组分的含量在远离基区的方向上逐渐减小，并且所述多个子发射区的n型掺杂的浓度在远离基区的方向上逐渐增大。
72.相应的，本技术实施例还提供了一种多结太阳电池的制作方法，如图4所示，该制作方法包括：
73.s1：如图1所示，在基底00上形成多个层叠的子电池，其中，所述多个子电池包括由下至上依次层叠的第一子电池10、第二子电池20和第三子电池30；其中，形成所述第一子电池、所述第二子电池以及所述第三子电池的过程包括：提供所述基底，通过化学气相外延沉积工艺，在所述基底表面依次形成第一子电池、第二子电池以及第三子电池；
74.所述第三子电池30为algainp电池，所述第三子电池30由下至上依次包括第一背场层31、第一基区32、第一发射区33以及第一窗口层34，所述第一发射区33包括由下至上依次排布的两个子发射区，分别为第一子发射区331和第二子发射区332，其中，所述第一子发射区331为n型掺杂的al
x
ga
1-x
inp层，所述第二子发射区332为n型掺杂的alyga
1-y
inp层，y《x，且所述第一子发射区331的n型掺杂的浓度小于所述第二子发射区332的n型掺杂的浓度。
75.具体的，在本技术实施例中，所述多结太阳电池包括第一子电池、第二子电池以及第三子电池，所述第三子电池包括第一发射区，所述第一发射区包括第一子发射区和第二子发射区，所述第一子发射区为n型掺杂的al
x
ga
1-x
inp层，所述第二子发射区为n型掺杂的alyga
1-y
inp层，y《x，即第一子发射区的al组分的含量大于第二子发射区的al组分的含量。已知所述第一子发射区的n型掺杂的浓度小于所述第二子发射区n型掺杂的浓度，使得所述第一子发射区为al组分含量较高，n型掺杂浓度较低的发射区，所述第二子发射区为al组分含量较低，n型掺杂浓度较高的发射区，即在al组分高的发射区进行低浓度n型掺杂，在al组分低的发射区进行高浓度n型掺杂，避免了在高al组分发射区，进行高浓度n型掺杂，从而避免了高al组分发射区，进行高浓度n型掺杂导致的杂质能级形成非辐射复合中心几率较大的问题，有助于抑制发射区光电流由于非辐射复合中心较多导致的减小，保证了algainp电池发射区的光电流，进而保证了algainp电池工作性能，保证了所述多结太阳电池的工作性能。
76.并且，利用本技术实施例所提供的制作方法制得的多结太阳电池在保证发射区光电流的同时，由于algainp电池的所述第一子发射区al组分含量较高，n型掺杂浓度较低，即在algainp电池的高al组分发射区进行低浓度n型掺杂，减小了所述第一子发射区的杂质能级产生非辐射复合中心的几率，增加了少子扩散长度，有助于增大所述第一子发射区的光电流，提高所述第一发射区的工作性能，并且还由于所述第二子发射区al组分含量较低，n型掺杂浓度较高，即在algainp电池的低al组分发射区进行高浓度n型掺杂，能够在不增加第二子发射区杂质能级非辐射复合中心产生几率的情况下，提高所述第二子发射区的n型掺杂效率，减小所述第二子发射区的电阻率，提高了所述第二子发射区的转换效率，从而提高所述第第一发射区的工作性能。由此可见，本技术实施例所提供的多结太阳电池，能够有助于提高所述第三子电池的发射区的工作性能，进而有助于提高所述多结太阳电池的工作性能。
77.综上所述，本技术实施例所提供的多结太阳电池的制作方法，能够保证algainp电池发射区的光电流，从而保证algainp电池工作性能，并且所述多结太阳电池还有助于提高所述第三子电池algainp电池的发射区的工作性能，进而有助于提高包括algainp太阳电池的多结太阳电池的工作性能。
78.另外，已知所述第一子发射区的n型掺杂浓度低于所述第二子发射区的n型掺杂的浓度，从而使得所述第一子发射区的n型掺杂浓度和所述第二子发射区的n型掺杂浓度存在差异。由于当所述第一子发射区的n型掺杂浓度和所述第二子发射区的n型掺杂浓度存在浓度差异时，所述第一子发射区的n型掺杂浓度和所述第二子发射区的n型掺杂浓度的掺杂浓度差有助于漂移场的形成，该漂移场有益于载流子收集，提高少子寿命，增加所述第三子电池的光电流，从而能够提高所述第三子电池的工作性能，提高所述多结太阳电池的工作性能。
79.需要说明的是，在本技术的一个实施例中，所述多个子电池包括第一子电池、第二子电池和第三子电池三个子电池，但本技术实施例对此并不做限定，具体视情况而定。
80.可选的，在本技术的一个实施例中，所述第一子发射区的n型掺杂浓度的取值范围为1e16～2e17，包括端点值，且所述第一子发射区的n型掺杂离子为si、te或se中的一种，以实现所述第一子发射区的n型掺杂；所述第一子发射区的n型掺杂浓度的取值范围为2e17～
5e18，包括端点值，且所述第二子发射区的n型掺杂离子为si、te或se中的一种，以实现所述第二子发射区的n型掺杂。但本技术对此并不做限定，在本技术的其他实施例中，所述第一子发射区和所述第二子发射区的掺杂离子还可以为其他离子，并且所述第一子发射区和所述第二子发射区的n型掺杂的浓度还可以为其取值范围，具体视情况而定。并且，在本技术的一个实施例中，所述基底为ge基底，所述第一子电池为ge电池，但本技术实施例对此并不做限定，具体视情况而定。需要说明的是，所述第一子发射区的n型掺杂离子与所述第二子发射区的n型掺杂离子可以相同，也可以不同，具体视情况而定。
81.可选的，在本技术的一个实施例中，所述第一子发射区的厚度的取值范围为10nm～100nm，包括端点值；所述第二子发射区的厚度的取值范围为10nm～100nm，包括端点值，但本技术实施例对此并不做限定，具体视情况而定。
82.在上述实施例的基础上，在本技术的一个实施例中，所述第二子电池为ingaas电池，用于协同第一子电池和第三子电池将太阳能转换为电能，但本技术对此并不做限定，具体视情况而定。
83.在本技术的另一个实施例中，如图2所示，所述第二子电池20为algaas电池，形成所述第二子电池包括：在所述第一子电池10背离所述基底00一侧依次形成第二背场层21、第二基区22、第二发射区23以及第二窗口层24，其中，所述第二发射区23包括由下至上依次排布的两个子发射区，分别为第三子发射区231和第四子发射区232，其中，所述第三子发射区231为n型掺杂的alaga
1-a
as层，所述第四子发射区232为n型掺杂的albga
1-b
as层，b《a，且所述第三子发射区231的n型掺杂的浓度小于所述第四子发射区232的n型掺杂浓度。
84.具体的，在本技术实施例中，所述第二子电池的第二发射区包括第三子发射区和第四子发射区，所述第三子发射区为n型掺杂的alaga
1-a
as层，所述第四子发射区为n型掺杂的albga
1-b
as层，b《a，即第三子发射区的al组分的含量大于第四子发射区的al组分的含量。已知所述第三子发射区的n型掺杂的浓度小于所述第四子发射区的n型掺杂浓度，使得所述第三子发射区为al组分含量较高，n型掺杂浓度较低的发射区，所述第四子发射区为al组分含量较低，n型掺杂浓度较高的发射区，避免了在高al组分发射区，进行高浓度n型掺杂，从而避免了高al组分发射区，进行高浓度n型掺杂导致的杂质能级形成非辐射复合中心几率较大的问题，有助于抑制第二子电池发射区光电流由于非辐射复合中心较多导致的减小，保证了algaas电池发射区的光电流，进而保证了algaas电池工作性能，保证了所述多结太阳电池的工作性能。
85.并且，本技术实施例所提供的多结太阳电池在保证发射区光电流的同时，由于algaas电池的所述第三子发射区al组分含量较高，n型掺杂浓度较低，即在algaas电池的高al组分发射区进行低浓度n型掺杂，减小了所述第三子发射区的杂质能级产生非辐射复合中心的几率，增加了少子扩散长度，有助于增大所述第三子发射区的光电流，提高所述第二发射区的工作性能，并且还由于所述第四子发射区al组分含量较低，n型掺杂浓度较高，即在algaas电池的低al组分发射区进行高浓度n型掺杂，能够在不增加第四子发射区杂质能级非辐射复合中心产生几率的情况下，提高所述第四子发射区的n型掺杂效率，减小所述第四子发射区的电阻率，从而提高algaas电池的所述第二发射区的工作性能。由此可见，本技术实施例所提供的多结太阳电池，能够有助于提高所述第二子电池的发射区的工作性能，进而有助于提高所述多结太阳电池的工作性能。
86.综上所述，本技术实施例所提供的多结太阳电池制作方法，能够有助于提高所述第二子电池中的第三子发射区和第四子发射区的工作性能，从而有助于提高所述多结太阳电池中的第二子电池的发射区的工作性能，进而有助于提高所述多结太阳电池的工作性能。
87.另外，已知所述第三子发射区的n型掺杂浓度低于所述第四子发射区的n型掺杂的浓度，从而使得所述第三子发射区的n型掺杂浓度和所述第四子发射区的n型掺杂浓度存在差异。由于当所述第三子发射区的n型掺杂浓度和所述第四子发射区的n型掺杂浓度存在浓度差时，所述第三子发射区的n型掺杂浓度和所述第四子发射区的n型掺杂浓度的掺杂浓度差有助于形成漂移场，该漂移成有益于载流子的收集，能够提高少子寿命，有助于增加所述第二子电池的光电流，提高所述第二子电池的工作性能，进而提高所述多结太阳电池的工作性能。
88.可选的，在本技术的一个实施例中，所述第三子发射区的n型掺杂离子为si、te或se中的一种，以实现所述第三子发射区的n型掺杂，所述第四子发射区的n型掺杂离子为si、te或se中的一种，以实现所述第四子发射区的n型掺杂，但本技术实施例对此并不做限定，具体视情况而定。需要说明的是，所述第三子发射区的n型掺杂离子与所述第四子发射区的n型掺杂离子可以相同，也可以不同，具体视情况而定。
89.可选的，在本技术的一个实施例中，所述第三子发射区的厚度的取值范围为10nm～100nm，包括端点值；所述第四子发射区的厚度的取值范围为10nm～100nm，包括端点值，但本技术实施例对此并不做限定，具体视情况而定。
90.在上述实施例的基础上，在本技术的另一个实施例中，所述第一发射区包括由下至上依次层叠的n个子发射区，n》2，使得所述第一发射区包括多个子发射区，所述n个子发射区的al组分沿远离所述衬底方向逐渐减小，n型掺杂浓度沿远离所述衬底方向逐渐增加，使得所述第一发射区为al组分含量逐渐减小的alnga
1-n
inp层，并使得所述第一发射区为n型掺杂浓度逐渐增加的发射区，避免了在高al组分发射区，进行高浓度n型掺杂，有助于提高所述第三子电池的发射区的工作性能，进而有助于提高所述多结太阳电池的工作性能。需要说明的是，本技术实施例对所述n个子发射区的具体个数并不做限定，具体视情况而定。
91.并且，所述第二子电池的所述第二发射区包括由下至上依次层叠的m个子发射区，m》2，所述m个子发射区的al组分沿远离所述衬底方向逐渐减小，n型掺杂浓度沿远离所述衬底方向逐渐增加，使得所述第二子电池的第二发射区为al组分含量逐渐减小的almga
1-m
as层，并使得所述第二发射区为n型掺杂浓度逐渐增加的发射区，避免了在高al组分发射区，进行高浓度n型掺杂，有助于提高所述第二子电池的发射区的工作性能，进而有助于提高所述多结太阳电池的工作性能。需要说明的是，本技术实施例对所述m个子发射区的具体个数并不做限定，具体视情况而定。
92.可选的，在本技术的一个实施例中，当所述第一发射区包括n个子发射区，即所述第一发射区为al组分含量渐变的alnga
1-n
inp层时，所述第一发射区的厚度的取值范围为50nm～200nm，但本技术实施例对此并不做限定，具体视情况而定。并且，当所述第二发射区包括m个子发射区，即所述第二发射区为al组分含量渐变的almga
1-m
inp层时，所述第二发射区的厚度的取值范围为50nm～200nm，但本技术实施例对此并不做限定，具体视情况而定。
需要说明的是，所述第一发射区包括n个子发射区，所述n个子发射区的n型掺杂离子为si、te或se，所述第二发射区包括m个子发射区，所述m个子发射区的n型掺杂离子为si、te或se，但本技术对此并不做限定，具体视情况而定。
93.在上述任一实施例的基础上，在本技术的一个实施例中，所述制作方法还包括：
94.s2：形成所述第一子电池之后，形成所述第二子电池之前，如图3所示，在所述第一子电池10背离所述基底10一侧依次形于第一隧穿结层11和反射层12，其中，所述第一隧穿结层11连接所述第一子电池和所述第二子电池，所述反射层12用于以减少太阳光的损失；
95.形成所述第二子电池之后，形成所述第三子电池之前，继续如图3所示，在所述第二子电池20背离所述第一子电池10一侧第二隧穿结层13，用于连接所述第二子电池20和所述第三子电池30。需要说明的是，当所述多个子电池包括至少四个子电池时，相邻两个子电池之间均具有隧穿结层。
96.综上所述，本技术实施例所提供的一种多结太阳电池及其制作方法，该多结太阳电池包括：第一子电池、第二子电池以及第三子电池，所述第三子电池包括第一发射区，所述第一发射区包括由下至上依次排布的两个子发射区，分别为第一子发射区和第二子发射区，所述第一子发射区为n型掺杂的al
x
ga
1-x
inp层，所述第二子发射区为n型掺杂的alyga
1-y
inp层，y《x，且所述第一子发射区的n型掺杂的浓度小于所述第二发射区n型掺杂的浓度，使得所述第一子发射区为al组分含量较高，n型掺杂浓度较低的发射区，使得所述第二子发射区为al组分含量较低，n型掺杂浓度较高的发射区，避免了在高al组分发射区，进行高浓度n型掺杂，从而避免了高al组分发射区，有助于抑制发射区光电流由于非辐射复合中心较多导致的减小，保证了algainp电池发射区的光电流，进而保证了algainp电池工作性能，保证了所述多结太阳电池的工作性能。
97.并且，本技术实施例所提供的多结太阳电池，所述第一子发射区al组分含量较高，n型掺杂浓度较低，有助于增大所述第一子发射区的光电流，提高所述第一发射区的工作性能，所述第二子发射区al组分含量较低，n型掺杂浓度较高，能够减小所述第二子发射区的电阻率，提高所述第第一发射区的工作性，从而本技术实施例所提供的多结太阳电池，能够有助于提高所述第三子电池的发射区的工作性能，进而有助于提高所述多结太阳电池的工作性能。
98.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。
99.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技术。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技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术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。