能电池30之间。在一种未示出的实施方式中，变质缓冲部40 具有六个或者更多个层。在另一种也未示出的实施方式中，缓冲部40具有三个或者四个层。 [0035]图Ib的示图示出用于在图Ia中所示的二结半导体太阳能电池 10的太阳能电池叠 堆的以A为单位的晶格常数A的变化过程。下面仅仅阐述与在图Ia的示图中所示出的实施 方式的区别。第一半导体太阳能电池20具有第一晶格常数al，其中，对于整个第一半导体太 阳能电池20来说第一晶格常数al是恒定的。
[0036]在从第一半导体太阳能电池 20到缓冲部40的第一层41的过渡处，晶格常数A跳跃 到第一层41的晶格常数apl，其中，第一层41的晶格常数apl大于第一半导体太阳能电池20 的晶格常数al。
[0037] 在从第一层41到第二层42的过渡处，晶格常数A跳跃到相较于第一层41的晶格常 数apl更大的、第二层42的晶格常数ap2,其中，晶格常数A从缓冲部40的层到层地分别增加 至少 0.003A。
[0038] 在从第二层42到第三层43的过渡处，晶格常数A跳跃到相较于第二层42的晶格常 数ap2更大的、第三层43的晶格常数ap3。
[0039] 在从第三层43到第四层44的过渡处，晶格常数A跳跃到相较于第三层43的晶格常 数ap3更大的、第四层44的晶格常数ap4。
[0040] 在从第四层44到第五层45的过渡处，晶格常数A跳跃到相较于第四层44的晶格常 数ap4更小的、第五层45的晶格常数ap5,其中，第五层45的晶格常数ap5与第二半导体太阳 能电池30的第二晶格常数a2同样大。通过在缓冲部40内第四层44的晶格常数最大并且尤其 大于第二晶格常数a2的方式实现了缓冲部的高的缓和(Relaxation)。第一半导体太阳能电 池20的晶格常数al也比第二半导体太阳能电池30的第二晶格常数a2小至少a〇〇:8A。
[0041] 图Ic的示图示出用于在图Ia中所示的变质缓冲部40的多个层的以N/cm_3为单位的 掺杂D的变化过程。下面仅仅阐述与图Ia和Ib的示图中所示的实施方式的区别。在此应当注 意，在缓冲部的多个层之间的掺杂D变化的情况下，浓度方面的区别至少大于4E17N/cnf 3。 [0042]从缓冲部40的第一层41中的掺杂物dpi的第一低浓度或者固有浓度出发，在从第 一层41到第二层42的过渡处，掺杂D跳跃到相较于第一层41的掺杂dpi更大的、第二层42的 惨杂dp2。
[0043]在从第二层42到三层43的过渡处，掺杂D跳跃到相较于第二层42的掺杂dp2更大 的、第三层43的掺杂dp3。
[0044] 在从第三层43到第四层44的过渡处，掺杂D跳跃到相较于第三层43的掺杂dp3更大 的、第四层44的掺杂dp4。此后，第五层45的掺杂dp5保持在第四层44的水平上。换言之，在第 四层44与第五层45之间在掺杂物浓度方面不存在区别并且dp4 = dp5适用。
[0045] 图2a的示图示出变质缓冲部40的第二实施方式。下面仅仅阐述与前述实施方式的 区别。缓冲部40再次总共具有五个层41、42、43、44和45。
[0046]图2b的示图示出用于在图2a中所示的变质缓冲部40的第二实施方式的掺杂D的变 化过程。下面仅仅阐述与前述实施方式的区别。掺杂D以lE16N/cm3〈 ADGenNAm3的跳跃从 缓冲部40的一个层到缓冲部40的下一个层直至包括第四层44在内地增加。然而，缓冲部40 的最后两个层44和45的掺杂dp4和dp5是恒定的。
[0047]图2c的示图示出用于在图2a中所示的缓冲部40的第二实施方式的硬度H的变化过 程。硬度H跳跃性地从缓冲部40的第一层41到第二层42并且从第二层42到第三层43以及从 第三层43到第四层44地增加，其中，缓冲部40的最后两个层44和45的硬度H保持恒定。
[0048]图3a的示图示出变质缓冲部40的第三实施方式。下面仅仅阐述与前述实施方式的 区别。在此，第四层44和第五层45分别比缓冲部40的其他层略微更厚地构造。
[0049]图3b的示图示出用于在图3a中所示的变质缓冲部的第三实施方式的掺杂D的变化 过程。下面仅仅阐述与前述实施方式的区别。掺杂D以lE16N/Cm3〈AD〈5el6N/ Cm3的跳跃从缓 冲部40的一个层到缓冲部40的下一个层直至包括第三层43在内地增加。掺杂从第三层43出 发朝第四层44跳跃到比第三层43中的掺杂物浓度大了至少五倍的浓度，优选地，第三层43 的掺杂到第四层44的掺杂至少以因子10来增加。
[0050]图3c示出用于在图3a中所示的变质缓冲部的第三实施方式的替代的掺杂D的变化 过程。下面仅仅阐述与前述实施方式的区别。掺杂D从第一层41至包括第三层43在内是恒定 地低的或者固有的并且从第三层43出发朝第四层44跳跃到大了至少lE18N/cnf 3的浓度。
【主权项】
1. 一种太阳能电池叠堆（10)，其具有： 第一半导体太阳能电池(20)，其中，所述第一半导体太阳能电池（20)具有由具有第一 晶格常数(al)的第一材料构成的pn结； 第二半导体太阳能电池(30)，其中，所述第二半导体太阳能电池（30)具有由具有第二 晶格常数(曰2)的第二材料构成的pn结； 所述第一晶格常数(al)比所述第二晶格常数(a2)小至少化008A;变质缓冲部(40)，其 中，所述变质缓冲部(40)构造在所述第一半导体太阳能电池(20)和所述第二半导体太阳能 电池(30)之间； 所述变质缓冲部(40)包括至少S个层的序列并且晶格常数(apl，ap2，ap3，ap4，ap5W& 所述第二半导体太阳能电池(30)的方向增加； 所述变质缓冲部(40)的层(曰91，曰92，曰93，曰94，曰95)的晶格常数大于所述第一晶格常数 (al)， 其特征在于， 所述缓冲部(40)的两个层具有渗杂(D)，其中，在运些层之间的渗杂物浓度(N/cnf3)方 面的差别大于4E17cm 3O2. 根据权利要求1所述的太阳能电池叠堆（10)，其特征在于，所述变质缓冲部(40)的一 个层具有第四晶格常数(a4)并且所述第四晶格常数(a4)大于所述第二半导体太阳能电池 (20)的晶格常数(曰2)。3. 根据W上权利要求中任一项所述的太阳能电池叠堆（10)，其特征在于，所述变质缓 冲部(40)的晶格常数(A)沿所述第二半导体太阳能电池(30)的方向从层到层地分别增加至 少 0.003A。4. 根据W上权利要求中任一项所述的太阳能电池叠堆（10)，其特征在于，对于所述变 质缓冲部(40)的两个彼此紧邻的层，运两个层具有所述渗杂物(D)的不同浓度。5. 根据W上权利要求中任一项所述的太阳能电池叠堆（10)，其特征在于，对于所述缓 冲部(40)的两个彼此紧邻的层，所述渗杂物(D)的浓度方面的差别大于因子5。6. 根据W上权利要求中任一项所述的太阳能电池叠堆（10)，其特征在于，所述变质缓 冲部(40)的层具有n型渗杂或者P型渗杂。7. 根据W上权利要求中任一项所述的太阳能电池叠堆（10)，其特征在于，在所述变质 缓冲部(40)中设有化和/或C和/或Mg和/或Be作为P型渗杂物并且设有Si和/或Te和/或Se作 为n型渗杂物。8. 根据W上权利要求中任一项所述的太阳能电池叠堆（10)，其特征在于，所述渗杂物 的浓度在所述变质缓冲部的相应层内是恒定的。9. 根据W上权利要求中任一项所述的太阳能电池叠堆（10)，其特征在于，所述变质缓 冲部(40)包括多于五个层。10. 根据W上权利要求中任一项所述的太阳能电池叠堆（10)，其特征在于，所述变质缓 冲部(40)的两个层具有所述渗杂物的相同浓度。11. 根据W上权利要求中任一项所述的太阳能电池叠堆（10)，其特征在于，在所述变质 缓冲部(40)的多个层的序列中，所述渗杂物(D)的浓度从层到层地首先增加并且随后又减 小。12. 根据W上权利要求中任一项所述的太阳能电池叠堆（10)，其特征在于，变质缓冲层 (40)不是隧道二极管的pn结的一部分。13. 根据W上权利要求中任一项所述的太阳能电池叠堆（10)，其特征在于，所述渗杂物 (D)的浓度在所述变质缓冲层内不超过化19cm-3。14. 根据W上权利要求中任一项所述的太阳能电池叠堆（10)，其特征在于，设有Ge或者 GaAs作为衬底层并且所述第一半导体太阳能电池（20)和或所述第二半导体太阳能电池 (30)由材料(ie和或GaAs和或InGaAs和或InGaP构成。15. 根据W上权利要求中任一项所述的太阳能电池叠堆（10)，其特征在于，所有半导体 太阳能电池(20,30)是单片集成的和/或构造有光学反光镜。
【专利摘要】太阳能电池叠堆具有第一半导体太阳能电池，其中，第一半导体太阳能电池具有由具有第一晶格常数的第一材料构成的pn结，并且该太阳能电池叠堆具有第二半导体太阳能电池，其中，第二半导体太阳能电池具有由具有第二晶格常数的第二材料构成的pn结，并且所述第一晶格常数比所述第二晶格常数小至少并且太阳能电池叠堆具有变质缓冲部，其中，变质缓冲部构造在第一半导体太阳能电池和第二半导体太阳能电池之间，并且变质缓冲部包括三个层的序列并且晶格常数在该序列中沿第二半导体太阳能电池的方向增加，并且变质缓冲部的层的晶格常数大于第一晶格常数，其中，缓冲部的两个层具有掺杂，并且其中，这些层之间的掺杂物浓度方面的差别大于4E17cm-3。
【IPC分类】H01L31/0352, H01L31/0687
【公开号】CN105590983
【申请号】CN201510763317
【发明人】D·富尔曼, W·古特
【申请人】阿聚尔斯佩西太阳能有限责任公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年11月10日
【公告号】EP3018718A1, US20160133775