1.一种砷化镓太阳能电池外延结构,其特征在于,所述电池包括依次层叠设置的ge底电池、gaas中电池和gainp顶电池,所述gaas中电池和所述gainp顶电池中均包括背层和发射层;
所述gaas中电池的背层包括delta掺杂的p型gainp层,发射层包括delta掺杂的n型gaas层;所述gainp顶电池的背层包括delta掺杂的p型gainp层,发射层包括delta掺杂的n型gainp层。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池外延结构,其特征在于,所述gaas中电池的背层还包括贴附于所述delta掺杂的p型gainp层靠近所述ge底电池的表面,通过直接掺杂生长得到的p型gainp层,发射层中还包括贴附于所述delta掺杂的n型gaas层靠近所述ge底电池的表面通过直接掺杂生长得到的n型gaas层;
和/或,所述gainp顶电池的背层还包括贴附于所述delta掺杂的p型gainp层靠近所述ge底电池的表面通过直接掺杂生长得到的p型gainp层,发射层还包括贴附于所述delta掺杂的n型gainp层靠近所述ge底电池的表面通过直接掺杂生长得到的n型gainp层。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池外延结构,其特征在于,所述gaas中电池的背层中,所述通过直接掺杂生长得到的p型gainp层的厚度为20~40nm,所述p型delta掺杂的gainp层的厚度为20~40nm;所述gaas中电池的发射层中,所述通过直接掺杂生长得到的n型gaas层的厚度为25~60nm,所述delta掺杂的n型gaas发射层的厚度为25~60nm;
和/或,所述gainp顶电池的背层中,通过直接掺杂生长得到的p型gainp层的厚的为20~40nm,delta掺杂的p型gainp的厚度为20~40nm;所述gainp顶电池的发射层中,通过直接掺杂生长得到的n型gainp层的厚的为25~60nm,delta掺杂的n型gainp的厚度为25~60nm。
4.根据权利要求1~3任一项所述的太阳能电池外延结构,其特征在于,朝向所述ge底电池的方向,所述gaas中电池中包括依次层叠设置的窗口层、发射层、基区和背层;朝向所述gaas电池的方向,所述gainp顶电池中包括依次层叠设置的接触层、窗口层、发射层、基区和背层。
5.根据权利要求1~4任一项所述的太阳能电池外延结构,其特征在于,所述ge底电池与所述gaas中电池通过隧穿结进行连接,所述gaas与所述gainp顶电池通过隧穿结进行连接;优选的,所述隧穿结为gaas。
6.根据权利要求1~5任一项所述的太阳能电池外延结构,其特征在于,朝向所述gaas电池的方向,所述ge底电池中依次层叠设置p型ge衬底,n型ge发射层和n型gainp窗口层。
7.权利要求1~6任一项所述的太阳能电池外延结构的制备方法,其特征在于,包括:
形成所述gaas中电池的背层中delta掺杂的p型gainp层,采用金属有机化合物化学气相沉淀法,先生长2~4nm的未通掺杂源的gainp,再只通磷烷1~3秒,再打开掺杂源2~4秒,完成一个周期的生长;如此进行5~20个周期的循环生长;
和/或,形成所述gaas中电池的发射层中delta掺杂的n型gaas层,采用金属有机化合物化学气相沉淀法,先生长2~4nm未通硅烷的gaas,再只通砷烷1~3秒,再打开硅烷2~4秒,完成一个周期的生长,如此进行6~30个周期的循环生长。
8.权利要求7所述的太阳能电池外延结构的生长方法,其特征在于,包括:
形成所述gainp顶电池的背层中delta掺杂的p型gainp层,采用金属有机化合物化学气相沉淀法,先生长2~4nm的未通掺杂源的gainp,再只通磷烷1到3秒,再打开掺杂源2~4秒,完成一个周期的生长,如此进行5到20个周期的循环生长;
形成所述gainp顶电池的发射层中delta掺杂的n型gainp层,采用金属有机化合物化学气相沉淀法,先生长2~4nm未通硅烷的gainp,再只通磷烷1~3秒,再打开硅烷2到4秒,完成一个周期的生长,如此进行6~30个周期的循环生长。
9.权利要求7或8所述的太阳能电池外延结构的制备方法,其特征在于,所述金属有机化合物化学气相沉淀法的条件为,温度550~850℃,压强50~200托。
10.根据权利要求7~9任一项所述的制备方法,其特征在于,所述其中电池或顶电池背层掺杂源为ccl4、cbr4或二乙基锌中的一种。