进一步的，所述第二 InGaAs超晶格结构中掺杂量子点，选取GaNAs、GaNAs/GaN、GaNAs/GaAs或GaNAs/GaN/GaAs结构中的一种或几种作为量子点，所述第二 InGaAs超晶格结构中的InGaAs层作为空间层周期排列。
[0031]优选的,所述第二 InGaAs超晶格结构中，每层InGaAs层的厚度为10?15nm,例如为10nm、llnm、12nm、13nm、14nm或15nm ;所述量子点结构的层数为5?10层，例如为5层、6层、7层、8层、9层或10层；所述量子点结构为直径小于或者等于15nm、高度小于或者等于 1nm 的角锥形,例如直径为 15nm、14nm、13nm、12nm、llnm、1nm 或 8nm,高度为 10nm、9nm、8nm、7nm或6nm ;所述第二 InGaAs超晶格结构设置在所述第二 1-GaAs层与所述第一 GaNAs/InGaAs超晶格结构之间。
[0032]优选的，所述第一 GaNAs/InGaAs超晶格结构、所述第二 InGaAs超晶格结构的周期范围分别为15nm至25nm，周期数为10-20。
[0033]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0034]1、提闻太阳能电池的转换效率。本发明提供一种具有GaNAs/InGaAs超晶格结构和掺入至少含有GaNAs量子点的InGaAs超晶格结构的太阳能电池，同时结合了超晶格太阳能电池和量子点结构的优点，利用量子点的带隙可变性，实现对长波长光的充分吸收，提高对光生载流子的收集作用，有效地改变GaAs子层的有效带隙和光电流密度，从而获得更高的转换效率。
[0035]2、In、N分离生长，避免In、N共存生长的缺陷。本发明中，第一 GaNAs/InGaAs超晶格结构采用GaNAs层与/InGaAs层交替生长的方式，使In与N分别设在不同的层面中，避免了 In与N在同一层面中生长时导致应变和成分起伏等问题。类似地，第二 InGaAs超晶格结构中，掺入的量子点与InGaAs层也起到将In与N分开的作用，从而避免In、N共存生长缺陷。
[0036]3、优化材料质量，保证电池性能。对于传统的单一结构超晶格太阳能电池而言，为了获得足够厚的有源区，需设置厚度较大的超晶格结构，这导致在不同层面的界面处容易产生大量的界面缺陷和失配位错，材料质量大为退化，最终将影响电池的性能。本发明中利用两种超晶格结构来分担有源区的厚度，使得每一种超晶格结构无需设置过厚即可满足要求，因而避免了由生长厚度问题导致电池性能下降的问题。
【附图说明】
[0037]图1是实施例一太阳能电池的结构示意图。
[0038]图2是实施例一太阳能电池中有源区的结构示意图。
[0039]图3是实施例二太阳能电池制备方法的流程图。
[0040]附图标记:
[0041]I第一接触电极
[0042]2 衬底
[0043]3 GaAs 缓冲层
[0044]4 AlGaAs 背场层
[0045]5 第一 GaAs 层
[0046]6有源区
[0047]61 第一 1-GaAs 层
[0048]62 第一 GaNAs/InGaAs 超晶格结构
[0049]63第二 InGaAs超晶格结构
[0050]64 第二 1-GaAs 层
[0051]7 第二 GaAs 层
[0052]8 AlGaAs 窗口层
[0053]9 GaAs 接触层
[0054]10第二接触电极
【具体实施方式】
[0055]下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，应当理解的是，这些【具体实施方式】仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定。
[0056]实施例一
[0057]如图1所述，本发明实施例一提供一种基于量子点超晶格结构的太阳能电池，该太阳能电池自下而上依次设置有衬底2、GaAs缓冲层3、AlGaAs背场层4、第一 GaAs层5、有源区6、第二 GaAs层7、AlGaAs窗口层8、GaAs接触层9。
[0058]其中，衬底2为S1、Ge或GaAs衬底中的一种，且衬底2的导电掺杂类型与第一GaAs层的掺杂类型相同。
[0059]在本发明中，第一 GaAs层与第二 GaAs层的导电掺杂类型相反。当第一 GaAs层的导电掺杂类型为N型时，则第二 GaAs层的导电掺杂类型为P型；当第一 GaAs层的导电掺杂类型为P型时，第二 GaAs层的导电掺杂类型为N型。在本实施例中，第一 GaAs层5作为太阳能电池的基区，相应地，第二 GaAs层6作为太阳能电池的发射区。
[0060]如图2所示为有源区的结构示意图，有源区6自下而上依次包括第一 1-GaAs层61、第一 GaNAs/InGaAs超晶格结构62、第二 InGaAs超晶格结构63、第二 1-GaAs层64,且第一 1-GaAs层61设置在第一 GaAs层5的上方。
[0061]其中，在第一 GaNAs/InGaAs超晶格结构62中，GaNAs层与InGaAs层周期性地交替生长，在一层GaNAs层上设置一层InGaAs层,在该InGaAs层上再设置一层GaNAs层,如此周期性重复，一层InGaAs层和一层GaNAs层共同组成一个周期。该第一 GaNAs/InGaAs超晶格结构62的周期范围是15nm-25nm，周期数为10-20。本发明中，由于在有源区设置第一GaNAs/InGaAs超晶格结构，通过引入N元素满足太阳能电池的带隙要求。与此同时，In和N分隔开来分别在不同的晶格层中，从而有效避免了 In和N在同一晶格层中共存生长导致的晶格结构缺陷和对转换效率的影响。
[0062]其中，在第二 InGaAs超晶格结构63中包括InGaAs层和掺杂的GaNAs量子点，选取GaNAs作为量子点，InGaAs层作为空间层周期排列，一层InGaAs层和一层GaNAs量子点层共同组成一个周期。其中，第二 InGaAs超晶格结构63的周期范围是15nm-25nm,周期数为10-20。每层InGaAs层的厚度为10?15nm，GaNAs量子点的层数为5?10层，GaNAs量子点为直径小于或者等于15nm、高度小于或者等于1nm的角锥形,这样的量子点大小和形状用于保证有源区既不产生失配又能获得所需的吸收带边。在本发明中，量子点可以选自GaNAs> GaNAs/GaN> GaNAs/GaAs 或 GaNAs/GaN/GaAs 中的一种或几种，不仅限于 GaNAs 量子点。在本发明中，由于有源区设置有第二 InGaAs超晶格结构，且该超晶格结构中至少掺入了 GaNAs量子点，从而实现通过引入N元素满足太阳能电池的带隙要求的目的。与此同时，N元素在量子点中，而In元素在超晶格结构中，有效避免了 In和N在同一晶格层中共存生长导致的晶格结构缺陷和对转换效率的影响。
[0063]其中，第一 1-GaAs层61与所述第二 i_GaAs层64的厚度相同，第一 GaNAs/InGaAs超晶格结构62中的InGaAs层与第二 InGaAs超晶格结构63中的InGaAs层的厚度不同，且第二 InGaAs超3晶格结构6的InGaAs层中掺杂有Be。在本发明中，第二 InGaAs超3晶格结构的InGaAs层中所掺杂的元素不仅限于Be，还可以是其他具有表面活化作用的元素，例如Sb，只要是能够起到降低材料阻抗，提高太阳能电池的填充因子的作用的元素即可。并且，这些元素只需少量添加，所述少量，是指能够实现降低材料阻抗作用的量。在本发明中，由于有源区设有两种不同阱层厚度的短周期超晶格结构，又掺入了量子点，因而能够获得足够厚的吸收区，拓宽太阳能电池在近红外区的吸收，提高太阳能电池的转换效率。
[0064]其中，在衬底2背面设有第一接触电极，在GaAs接触层上设有第二接触电极。
[0065]实施例二
[0066]本实施例提供一种基于量子点超晶格结构的太阳能电池的制备方法，如图3所示，包括以下步骤:
[0067]S1.在衬底的裸露表面依次生长GaAs缓冲层、AlGaAs背场层、第一 GaAs层。
[0068]S2.在第一 GaAs层的裸露表面生长有源区；其中，有源区的制备步骤包括:
[0069]S2.1.在第一 GaAs层的裸露表面生长第一 1-GaAs层；
[0070]S2.2.在第一 1-GaAs层表面上生长第一 GaNAs/InGaAs超晶格结构；