一种多结叠层太阳电池

1.本实用新型涉及太阳电池，尤其涉及一种多结叠层太阳电池。


背景技术：

2.随着经济的发展和科技的进步，人们对能源的需求量原来越大，能源危机和环境污染使得人们越来越重视太阳电池技术的开发。一直以来，制约太阳电池技术发展的主要瓶颈是较低的光电转换效率和过高的成本，高效率的太阳电池一直是该领域研究的热点。相比于硅太阳电池，多结iii-v化合物半导体太阳电池以多种带隙宽度不同的半导体材料吸收与其带隙宽度相匹配的那部分太阳光，实现对太阳光的宽光谱吸收，获得了较高的光电转换效率。然而，多结太阳电池中的各个子电池是串联连接，当各个子电池产生的电流不相等，输出电流将受限于其中最小的子电池电流，限制了电池效率的进一步提高。


技术实现要素：

3.实用新型目的：本实用新型针对现有技术存在的问题，提供一种电池效率更高的多结叠层太阳电池。
4.技术方案：本实用新型提供的多结叠层太阳电池包括从上到下依次叠加的下转换部分、顶电极、上接触层、gainp子电池、第一gaas隧道结、gaas子电池、第二gaas隧道结、ge子电池、下接触层和底电极。所述顶电极为栅状金属电极，所述下转换部分位于所述上接触层的上方、顶电极的金属栅线之间，所述下转换部分具体为掺杂了eu
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离子的cspbcl3纳米晶层。所述底电极为平面金属电极。
5.本实用新型还提供另一种多结叠层太阳电池，包括从上到下依次叠加的下转换部分、顶电极、上接触层、gainp子电池、gainp隧道结、gaas子电池、gaas隧道结、ingaasp子电池、ingaas隧道结、ingaas子电池、下接触层和底电极，所述顶电极为栅状金属电极，所述下转换部分位于所述上接触层的上方、顶电极的金属栅线之间，所述下转换部分包括从上到下设置的掺杂了eu
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离子的cspbcl3纳米晶层和掺杂了yb
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离子的cspbcl3纳米晶层。所述底电极为平面金属电极。
6.进一步的，太阳电池中，所述gainp子电池包括从上到下依次叠加的n-alinp窗口层、n-gainp发射区、p-gainp基区和p-algainp背场层。所述gaas子电池包括从上到下依次叠加的n-gainp窗口层、n-gaas发射区、p-gaas基区和p-gainp背场层。所述ge子电池包括从上到下依次叠加的n-gainp窗口层、n-ge发射区和p-ge基区。所述ingaasp子电池包括从上到下依次叠加的n-inp窗口层、n-ingaasp发射区、p-ingaasp基区和p-inp背场层。所述ingaas子电池包括从上到下依次叠加的n-inp窗口层、n-ingaas发射区、p-ingaas基区和p-inp背场层。
7.有益效果：本实用新型与现有技术相比，其显著优点是：本实用新型通过引入波长定向调控的下转换部分，针对电流较小的子电池进行调节，从而实现多结叠层太阳电池中子电池之间的电流匹配，提高了太阳电池的光电转换效率。
附图说明
8.图1是本实用新型提供的多结叠层太阳电池的一个实施例的结构图；
9.图2是图1多结叠层太阳电池的顶部示意图；
10.图3是本实用新型提供的多结叠层太阳电池的另一实施例的结构图。
具体实施方式
11.实施例1
12.参阅图1，本实施例的多结叠层太阳电池包括从上到下依次设置的下转换部分11、顶电极12、上接触层13、gainp子电池14、第一gaas隧道结15、gaas子电池16，第二gaas隧道结17、ge子电池18、下接触层19、底电极20，顶电极12为栅状金属电极，底电极20为平面金属电极，下转换部分11位于上接触层13的上方、顶电极12的金属栅线12a之间，如图2所示。下转换部分11为掺杂了eu
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离子的cspbcl3纳米晶层，纳米晶直径为5-20nm，制备时通过旋涂的方法覆盖在上接触层13的上方且顶电极12没有覆盖的地方。
13.其中，gainp子电池14从上到下依次包括n-alinp窗口层111、n-gainp发射区112、p-gainp基区113、p-algainp背场层114。所述gaas子电池16从上到下依次包括n-gainp窗口层115、n-gaas发射区116、p-gaas基区117、p-gainp背场层118。ge子电池18从上到下依次包括n-gainp窗口层119、n-ge发射区120、p-ge基区121。gaas子电池产生电流小于gainp子电池和ge子电池。下转换部分11可以吸收能量大于gainp子电池带隙能量(1.85ev)的光子，转换为能量小于gainp子电池带隙能量(1.85ev)大于gaas子电池带隙能量(1.43ev)的光子，从而提高gaas子电池电流，实现gainp子电池、gaas子电池、ge子电池之间的电流匹配，提高太阳电池的光电转换效率。
14.实施例2
15.参阅图3，本实施例的多结叠层太阳电池包括从上到下依次设置的下转换部分21、顶电极22、上接触层23、gainp子电池24、gainp隧道结25、gaas子电池26，gaas隧道结27、ingaasp子电池28、ingaas隧道结29、ingaas子电池30、下接触层31、底电极32。顶电极22为栅状金属电极，底电极32为平面金属电极，下转换部分21位于上接触层23的上方、顶电极22的金属栅线之间。所述下转换部分21从上到下依次包括掺杂了eu
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离子的cspbcl3纳米晶层211、掺杂了yb
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离子的cspbcl3纳米晶层212。纳米晶直径为5-20nm，制备时通过旋涂的方法覆盖在上接触层23的上方且顶电极22没有覆盖的地方。
16.其中，所述gainp子电池24从上到下依次包括n-alinp窗口层213、n-gainp发射区214、p-gainp基区215、p-algainp背场层216。所述gaas子电池26从上到下依次包括n-gainp窗口层217、n-gaas发射区218、p-gaas基区219、p-gainp背场层220。gaas子电池产生电流小于gainp子电池和ingaas子电池。所述ingaasp子电池28从上到下依次包括n-inp窗口层221、n-ingaasp发射区222、p-ingaasp基区223、p-inp背场层224。ingaasp子电池产生电流小于gainp子电池和ingaas子电池。所述ingaas子电池30从上到下依次包括n-inp窗口层225、n-ingaas发射区226、p-ingaas基区227、p-inp背场层228。
17.gainp子电池、gaas子电池、ingaasp子电池、ingaas子电池带隙能量分别为1.85ev、1.43ev、1.05ev、0.55ev。gaas子电池、ingaasp子电池产生的电流小于gainp子电池、ingaas子电池。纳米晶层211可以吸收能量高于gainp子电池带隙能量(1.85ev)的光子，
转换为能量小于gainp子电池带隙能量(1.85ev)大于gaas子电池带隙能量(1.43ev)的光子，纳米晶层212可以吸收能量高于gainp子电池带隙能量(1.85ev)的光子，转换为能量小于gaas子电池带隙能量(1.43ev)大于ingaasp子电池带隙能量(1.05ev)的光子，从而提高gaas子电池、ingaasp子电池的电流，实现gainp子电池、gaas子电池、ingaasp子电池、ingaas子电池之间的电流匹配，提高太阳电池的光电转换效率。
18.多结太阳电池中的各个子电池是串联连接，当各个子电池产生的电流不相等，输出电流受限于其中最小的电流。本实施例则直接通过下转换部分解决了子电池之间电流不匹配问题，提高了太阳电池效率。
19.以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。