实施例在从属的权利要求中进行描述。
【附图说明】
[0022]根据本发明的一个或多个实施例的解决方案以及其它的特征及其优点将通过参考以下详细描述得到更好的理解，以下详细描述纯粹作为非限定性指示给出并且没有限制，要结合附图来阅读。就此而言，明确意图是附图不一定是按比例的，并且除非另外指示，否则它们仅仅意图概念性地说明所描述的结构和程序。特别地:
[0023]图1示意性示出了单片光伏电池的垂直剖面视图；
[0024]图2示出根据本发明实施例的在形成图1的电池的基极的化合物中In的浓度的示图和在该基极中开发的对应导带和价带的示图；以及
[0025]图3是示出图1的电池的外部量子效率如何从In的均匀浓度分布改变为In的递减浓度分布的曲线图。
【具体实施方式】
[0026]参考附图，并且尤其参考图1，它示意性地示出了其中可以应用根据本发明实施例的概念的单片光伏电池的垂直截面，其中单片光伏电池特别地是太阳能电池但不限于太阳能电池。作为整体用标号100识别的光伏电池是具有三个结的多结电池，并且包括在图中通过标号105a识别并且被称为“下部电池”的第一基本电池、通过标号105b识别并且被称为“中间电池”的第二基本电池、以及通过标号105(:识别并且被称为“上部电池”的第三基本电池。上部电池105c位于中间电池105b的上方，中间电池105b又置于下部电池105a的上方。
[0027]这三个基本电池被电串联连接，其间插有隧道二极管;特别地，下部电池105a利用在图中用标号108识别的第一隧道二极管被电连接到中间电池105b，而中间电池105b通过在图中用标号110识别的第二隧道二极管被电连接到上部电池105c。
[0028]下部电池105a包括例如p-型的第一导电类型的第一半导体材料层112(被称为“基极”)，以及例如η-型的相反导电类型的第二半导体材料层114(被称为“发射极”)。基极112和发射极114被放置为彼此直接接触，以便形成pn结。另外的被称为“窗口层”的半导体材料层116优选地在发射极114的上方形成，它的存在允许减少在层114中光生的电荷载体的表面复合效应，从而增加光伏电池100的转换效率。
[0029]隧道二极管108在窗口层116的上方形成。
[0030]阻挡层118优选地被放置在隧道二极管108和中间电池105b之间，它的存在允许创建将在层120中光生的电荷载体朝电池的空间-电荷区域推动的电场并且减少在层120中光生的电荷载体的表面复合效应，从而增加光伏电池100的转换效率。
[0031]在阻挡层118上方形成的中间电池105b包括例如p-型的第一导电类型的第一半导体材料层120(基极)；被称为“间隔层”的第二层122优选地在基极120的上方形成，其包括非有意掺杂的半导体材料。中间电池105b还包括位于间隔层122的上方的第三半导体材料层124(发射极)。发射极124由与基极120的导电类型相反的例如η-型的导电类型的半导体材料构成。类似于下部电池105a，窗口层126优选地在中间电池105b的发射极124的上方形成。
[0032]隧道二极管110在窗口层126的上方形成。另一个阻挡层128优选地被放置在隧道二极管110和上部电池105c之间。
[0033]在阻挡层128上方形成的上部电池105c包括例如p-型的第一导电类型的第一半导体材料层130(基极)；有意未掺杂的半导体材料的间隔层132优选地在基极130的上方形成。与基极130的导电类型相反的例如η-型导电类型的第三半导体材料层134(发射极)在间隔层132的上方形成。窗口层136优选地在发射极134的上方形成。
[0034]在光伏电池100的背面，并且尤其与和面向发射极114的表面相对的基极112的表面对应，形成第一层例如诸如金(Au)或银(Ag)的金属的导电材料138，其构成光伏电池100
的第一接触端子。
[0035]例如η-型的预定导电类型的半导体材料的端帽145在与上部电池105c对应的窗口层136的上方分段形成;例如诸如Au或Ag的金属的导电材料150的触点在端帽145上形成，其构成光伏电池100的第二接触端子。
[0036]由例如一个或多个氧化物层构成的非反射材料的覆盖层140在窗口层136的上方形成。朝金属150的合适通道被留在非反射覆盖层140中，以允许光伏电池100在外部被接触。
[0037]更详细地查看构成整个光伏电池100的基本电池，下部电池105a具有由第一导电类型一在考虑的例子中为P-型一的掺杂锗(Ge)构成的基极112。下部电池105a的发射极114由与基极112的材料相同的材料(例如锗)形成，但是以相反的方式掺杂一在考虑的例子中为n_型。
[0038]窗口层116可以由诸如四元或三元化合物的一层II1-V材料构成，例如铟(In)、镓(Ga)和磷(P)的化合物，即InGaP，In、Ga和砷(As)的化合物，即，InGaAs，铝(A1)、Ga和As的化合物，即，AlGaAs。
[0039]隧道二极管108以已知的方式实现，例如由第二导电类型一在考虑的例子中为n-型一的惨杂II1-V材料形成的第一层和由相反导电类型一在考虑的例子中为p-型一的惨杂II1-V材料形成的第二材料层实现。
[0040]阻挡层118由诸如II1-V材料的半导体材料形成，诸如第一导电类型一在考虑的例子中为P-型一的掺杂AlGaAs、AlGaInP或InGaP。
[0041]中间电池105b具有由诸如第一导电类型一在考虑的例子中为p-型一的例如InGaAs的四元或三元化合物的掺杂II1-V材料制成的基极120。中间电池10 5b的发射极124由另外的II1-V材料形成，例如以相反方式一在考虑的例子中为η-型一掺杂的与基极120的材料相同的材料，诸如I nGaAs。间隔层122由半导体材料形成，例如与基极120的材料相同的材料;但是，间隔层122的材料是本征的，S卩，没有可察觉量的掺杂剂杂质。
[0042]窗口层126 可以由一层 II1-V 材料，诸如 AlGaAs、A1 InGaP, A1 InP 或 InGaP，构成。
[0043]隧道二极管110可以通过第二导电类型一在考虑的例子中为η-型一的掺杂II1-V材料形成的第一层和由相反导电类型一在考虑的例子中为P-型一的掺杂II1-V材料形成的第二层来实现。
[0044]以类似于阻挡层118的方式，阻挡层128由诸如掺杂II1-V材料的半导体材料形成，诸如第一导电类型一在考虑的例子中为P-型一的AlGalnP或AllnP。
[0045]上部电池105c具有由诸如四元或三元化合物的II1-V材料，例如第一导电类型一在考虑的例子中为P-型一的掺杂InGaP制成的基极130。上部电池105c的发射极134由另一种II1-V材料形成，例如与基极130的材料相同，但是以相反方式一在考虑的例子中为n-型一掺杂的材料，诸如InGaP。间隔层132利用II1-V材料来实现，例如与基极130相同的材料;但是，间隔层132的材料是本征的，S卩，没有可察觉量的掺杂剂杂质。
[0046]以与窗口层126类似的方式，窗口层136可以由一层II1-V材料构成，例如AllnP。
[0047]从制造过程的角度看，光伏电池100由合适导电类型一在考虑的例子中为p-型一的形成下部电池105a的基极112—在考虑的例子中为Ge—的并且具有充分掺杂剂浓度的半导体材料的基板制成。特别地，通过沉积和/或扩散过程，从这种充当基极112的基板开始，形成下部电池105a的发射极114。直到窗口 136的光伏电池100的所有后续层通过合适的外延生长技术，诸如分子束外延，“MBE”，或者通过利用下部电