專利名稱：：倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬無機(jī)光電
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采用新型InGaN二元合金半導(dǎo)體材料，其結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于InGaN系新型高效太陽能電池的制造。背技術(shù)太陽能電池是一種將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能的器件白從1954年貝爾實(shí)驗(yàn)室制成世界上第一個(gè)具有實(shí)用價(jià)值的太陽能電池以來，吸引了各國科學(xué)家相繼研艽開發(fā)出各種類型和用途的太陽能電池。巨■、/—目'J太陽能電池的發(fā)展和利用當(dāng)中所碰到的一個(gè)主要問題就是其光電轉(zhuǎn)換效率較低，特別在太陽能電池應(yīng)用于宙空間領(lǐng)域時(shí)，對(duì)太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率要求更高，而且還需要材料具有一定的抗車畐射性。就空間應(yīng)用來說，目前的空間站和人造地球衛(wèi)星上的主要電能都是通過太陽能電池系統(tǒng)提供的。電源系統(tǒng)是衛(wèi)星以及空間探測系統(tǒng)的重要分系統(tǒng)之一，有報(bào)道稱在今后10年到20年間，對(duì)于空間探測來說最需要攻克的關(guān)鍵技術(shù)之一就是能源系統(tǒng)，對(duì)空間站以及衛(wèi)星最大的限制就是能源。星上通信及信息處理都需要大量的能源。目前應(yīng)用的空間太陽能電池主要包括單晶硅太陽能電池和砷化鎵基太陽能電池，限制它們進(jìn)一步應(yīng)用的主要問題是光電轉(zhuǎn)換效率較低。由于受材料本身性質(zhì)影響，第一代空間太陽能電池單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率大概在18%到23%之間，第二代空間太陽能電池砷化鎵基太陽能電池，它的光電轉(zhuǎn)換效率相對(duì)有些提高(為22%到26.5。/。之間)，但這還是滿足不了在空間應(yīng)用中對(duì)能量日益增加的需要。隨著對(duì)111-V族氮化物材料研究的不斷深入，研究人員發(fā)現(xiàn)氮化銦的禁帶寬度應(yīng)該在0.7eV左右(J.Wu，etal.Appl.Phys.Lett.80(2002)4741.)，而不是原先大家所接受的1.9eV(T.L.Tansley，etal，J.Appl.Phys.59(1986)3241.)。這一發(fā)現(xiàn)表明，以含有銦、鎵和氮的合金(InGaN)材料為基礎(chǔ)的光電池將對(duì)太陽光譜的所有輻射，從近紅外線一直到紫外線都很靈敏，InGaN材料的禁帶寬度與太陽光譜幾乎完美匹酉己(J.Wu,etal，J.Appl.Phys.，94(2003)6477)。利用這種合金可以研制出性價(jià)比較高的新型太陽能電池板，而且新型太陽能電池將比現(xiàn)有的太陽能電池具有更高的效率。理論計(jì)算表明，用InGaN合金制作雙結(jié)(一結(jié)電池禁帶寬度為1.1eV，另一結(jié)為1.7eV)太陽能電池效率可高達(dá)50%，如果制成多結(jié)InGaN電池，效率最高可達(dá)70%以上。同時(shí)，空間太陽能電池也會(huì)受空間輻射的影響。在近地軌道空間環(huán)境中，當(dāng)高能粒子輻照時(shí)，通過與晶格原子發(fā)生碰撞而將能量傳遞給晶格；當(dāng)能量大于某閾值時(shí)，便使晶格原子發(fā)生位移產(chǎn)生缺陷，進(jìn)而影響少子壽命，對(duì)太陽能電池形成輻射損傷，使輸出功率隨車雖照、累積量的增加逐漸下降，在空間站整個(gè)壽命期間需更換電池片，增加運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。而InGaN材料具有良好的抗輻射性能(J.W.AgerIII，etal，ProcofSPIE，5530(2004)308)，所以說InGaN材料非常適合應(yīng)用于空間飛行器的太陽能電池。多結(jié)InGaN太陽能電池可以充分利用不同波段的光子能量，具有光電轉(zhuǎn)換效率高，功率/面積比大，耐輻照等優(yōu)點(diǎn)，新型InGaN太陽能電池的研和發(fā)展使真正的全光譜高效太陽能電池成為可能。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提出一種倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池結(jié)構(gòu)，利用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，可以研制出理論光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)50%,且具有良好的抗輻射性的倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池本發(fā)明針對(duì)銦鎵氮材料外延生長的特點(diǎn)，采用了倒裝結(jié)構(gòu)，避開了在高銦組分銦鎵氮上生長低銦組分銦鎵氮較為困難的問題。該倒裝結(jié)構(gòu)的銦鎵氮太陽能電池在實(shí)際工作中，太陽光從襯底入射進(jìn)入電池，不同波段的光子分別被低銦組分的、寬帶隙的底層InaGahN電池和高銦組分的、窄帶隙的頂層In。Ga卜。N電池吸收，從而可以更有效地提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明針對(duì)雙結(jié)太陽能電池理想光電轉(zhuǎn)換效率與各結(jié)孥帶寬度的關(guān)系，對(duì)各結(jié)電池材料選用合適的In組分以達(dá)到調(diào)節(jié)禁帶寬度的目的，使得每結(jié)電池達(dá)到理想的寧帶寬度，最為有效地吸收和利用太陽能，提咼電池的光電轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明1采用了獨(dú)特的重?fù)诫spn結(jié)IruGa,0《b《1)作為雙結(jié)銦每氮太陽能電池的隧道結(jié)，有效地解決了雙結(jié)電池串聯(lián)時(shí)的pn結(jié)反偏問題。重慘雜ImGanN(0《b《1)隧道結(jié)具有高透光率、阻抗小的9特點(diǎn)，同時(shí)通過調(diào)整適宜的工藝參數(shù)、選擇有效的摻雜濃度避免了由于重?fù)诫s所帶來的一系列工藝問題如摻雜劑的擴(kuò)散等，可以獲得最大工作效率。本發(fā)明提供一種倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中包括-一襯底；一氮化鎵成核層，該氮化鎵成核層制作在襯底的上面，該成核層可以增加襯底表面的成核密度；一非有意摻雜氮化鎵緩沖層，該非有意摻雜氮化鎵緩沖層制作在氮化鎵成核層的上面，該緩沖層可以減少外延層的缺陷密度，提高晶體質(zhì)量；一n型摻雜ImGahN層，該n型摻雜InaGai—aN層制作在非有意摻雜氮化鎵緩沖層的上面，該n型摻雜層是底層IruGa,iN電池的一部分；一P型摻雜IruGahN層，該p型摻雜InaGa,-aN層制作在n型摻雜InaGa,-aN層的上面，該p型摻雜層是底層InaGa,-aN電池的一部分；一p型重?fù)诫sIruGa卜bN層，該p型重?fù)诫sImGa卜bN層制作在p型摻雜InaGai-aN層的上面，該p型重?fù)诫s層是隧道結(jié)的一部分；一n型重?fù)诫sIruGa,-hN層，該n型重?fù)诫sIruGa,—bN層制作在p型重?fù)诫sIruGa^N層的上面，該n型重?fù)诫s層是隧道結(jié)的一部分；一n型摻雜In。Ga卜。N層，該n型摻雜In。Ga,-。N層制作在n型重?fù)诫sIruGa卜bN層的上面，該n型摻雜層是頂層In。Ga卜。N電池的一部分；一P型摻雜In。Ga卜。N層，該p型摻雜In。Ga卜。N層制作在n型摻雜In。Ga,-。N層的上面，該p型摻雜層是頂層1iGa卜。N電池的一部分。苴z、中所述的襯底是藍(lán)寶石襯底。苴z、中所述的氮化鎵:成核層的厚度為0.Ol-O.05um，優(yōu)選范圍為0.01-0.03ym。中所述的非有意摻雜氮化鎵緩沖層的厚度為0.50-3.OOum，優(yōu)選范圍為1.50_2.50um。苴中所述的n型慘雜InaGaihN層的厚度為0.05-0.50um，優(yōu)選范圍為0.05-O.20um，其中0.35《a《0.65，優(yōu)選范圍為0.45《a《0.55，電子濃度為0.1-5.0X10)7cm3，優(yōu)選范圍為0.1-1,0X10'7cm3。中所述的P型摻雜InaGaihN層的厚度為0.05-0.50um，優(yōu)選范圍為0.05-0.20um，其中0.35《a《0.65，優(yōu)選范圍為0.45《a《0.55,空穴濃度為0.1-5.0X10"cm3，優(yōu)選范圍為0.1-1.0X1018/cm3。卜bN層的厚度為0.005-0.015um，優(yōu)選范圍為0.005-0.010um，其中0《b《l，空穴濃度為0.1-5.OX10'7cm3，優(yōu)選范圍為0.5-5.0X10'7cm:!。其中所述的n型重?fù)诫sIruGa,-bN層的厚度為0.005-0.015um，優(yōu)選范圍為0.005-0.010um，其中0《b《l，電子濃度為0.1-5.0X10'7cm3，優(yōu)選范圍為0.5-5.0X10'7cm3。其中所述的n型摻雜In。Ga卜。N層的厚度為0.05-0.50um，優(yōu)選范圍為0.05-0.20um，其中0.60《c《0.90，優(yōu)選范圍為0.70《c《0.80，電子濃度為0.1-5.0X10'7cm3，優(yōu)選范圍為0.1-1.0X10'7cm:3。其中所述的P型摻雜In。Ga卜。N層的厚度為0.05-0.50iini，優(yōu)選范圍為0.05-0.20um，其中0.60《c《0.90，優(yōu)選范圍為0.70《c《0.80，空穴濃度為0.1-5.0X10'7cm3，優(yōu)選范圍為0.1-1.0X10'7cm3。為進(jìn)一步說明本發(fā)明的內(nèi)容，以下結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作一詳細(xì)的描述，其中圖1是本發(fā)明的倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池材料幺士構(gòu)圖員體實(shí)施方式本發(fā)明關(guān)鍵在于采用銦鎵氮(InGaN)三元合金材料，利用該合金材料優(yōu)良的抗輻射性能，以及通過改變苴z、中銦、鎵的組分可優(yōu)選合金的禁帶寬度，并通過精確控制生長條件，得到高質(zhì)量的倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池結(jié)構(gòu)材料，從而可在理論上達(dá)到50%的最大理論光電轉(zhuǎn)換效率。在多結(jié)串接太陽能電池中，由于各分電池由]結(jié)組成，如果直接串聯(lián)在一起，則由于pn結(jié)反偏而不導(dǎo)電，采用隧道結(jié)結(jié)構(gòu)可以解決這一問題。本發(fā)明采用獨(dú)特的重?fù)诫spn結(jié)IruGa卜bN(0《b《1)作為倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池的隧道結(jié)，有效地解決了雙結(jié)電池串聯(lián)時(shí)的pn結(jié)反偏問題。針對(duì)銦鎵氮材料外延生長的特點(diǎn)，本發(fā)明采用了倒裝結(jié)構(gòu)，避開了在高銦組分銦鎵氮上生長低銦組分銦鎵氮較為困難的問題。該倒裝結(jié)構(gòu)的銦鎵氮太陽能電池在實(shí)際工作中，太陽光從藍(lán)寶石襯底入射進(jìn)入電池，不同波段的光子分別被低銦組分的、寬帶隙的底層InaGai-電池和高銦組分的、窄帶隙的頂層In。Ga,—CN電池吸收，從而可以更有效地提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。另外，為了提高輸出功率，本發(fā)明通過調(diào)整電流匹配、提咼開路電壓以提高太陽能電池的實(shí)際輸出功率，本發(fā)明中太陽能電池總的開路電壓是底電池和頂電池開路電壓之和，總的電流則與底電池、隧道結(jié)、頂電池各白的電流相等。由于頂電池的光電流密度較大，因此可以通過調(diào)整頂電池、低電池材料帶寬的辦法，使頂電池電流與隧道結(jié)、頂電池的電流相匹配，從而獲得最大的工作功率。本發(fā)明采用新型InGaN三元合金半導(dǎo)體材料，苴z結(jié)構(gòu)和制作方法可應(yīng)用于全光譜InGaN系高效太陽能電池的制造請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明是一種倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中包括襯底10，該襯底IO是藍(lán)寶石襯底，也包括適合倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池材料外延的其他襯底。—低溫氮化鎵成核層20，該低溫氮化鎵成核層20制作在襯底10的上面，厚度為0.01-0.05um，優(yōu)選范圍為0.Ol-0.03pni，該成核層可以增加襯底表面的成核密度一非有意慘雜氮化鎵緩沖層30，該非有意摻雜氮化鎵緩沖層30制作在低溫氮化鎵成核層20的上面，厚度為0.50-3.00ym，優(yōu)選范圍為1.50-2.50nm，該緩沖層可以減少外延層的缺陷密度，提高晶體質(zhì)量。一n型摻雜InaGa,-aN層40，該n型摻雜IruGa^N層40制作在非有意摻雜氮化鎵緩沖層30的上面，厚度為0.05-0.50um，優(yōu)選范圍為0.05-0.20um，該n型摻雜層是底層InttGa,-aN電池的一部分。一p型摻雜InaGai-aN層50，該p型摻雜InaGa,—aN層50制作在n型摻雜IruGahN層40的上面，厚度為0.05-0.50um，優(yōu)選范圍為0.05-0.20um，該p型摻雜層是底層InaGai-aN電池的一部分。一p型重?fù)诫sImGa卜bN層60，該p型重?fù)诫sIruGa,-,，N層60制作在p型摻雜InaGai-aN層50的上面，厚度為0.005-0.015um，優(yōu)選范圍為0.005-0.010ym，該p型重?fù)诫s層是隧道結(jié)的一部分。一n型重?fù)诫sInbGa,-bN層70，該n型重?fù)诫s氮化鎵層70制作在p型重慘雜工ruGa,-bN層60的上面，厚度為0.005-0.015um，優(yōu)選范圍為0.005-0.010nm，該n型重?fù)诫s層是隧道結(jié)的一部分。一n型摻雜In。Ga,—。N層80，該n型摻雜In。Ga,^N層80制作在n型重?fù)诫sIruGa卜bN層70的上面，厚度為0.05-0.50um，優(yōu)選范圍為0.05-0.20pm，該n型摻雜層是頂層In。Ga卜。N電池的一部分。一P型摻雜IncGal-cN層90，該p型摻雜In。Ga卜cN層90制作在n型摻雜In。Ga,—。N層80的上面，厚度為0.05-o.50y"m，優(yōu)選范圍為0.05-0.20um，該p型摻雜層是頂層In。Ga卜。N電池的一部分。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D1所示，本發(fā)明倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池的制作方法，所述的制作方法包括但不局限于金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積技術(shù)、分子束外延技術(shù)和氣相外延技術(shù)，優(yōu)先采用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積技術(shù)。中包括以下步驟止少驟1:選擇一襯底10，該襯底IO是藍(lán)寶石襯底，也包括適合倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池材料外延的其他襯底。步驟2:采用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積技術(shù)，在襯底10上生長一層低溫氮化鎵成核層20，生長溫度為450-650°C,優(yōu)選范圍為500-600°C。該成核層可以增加襯底表面的成核密度。步驟3:采用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積技術(shù)，改變襯底10溫度，在低溫氮化鎵成核層20上生長非有意摻雜氮化鎵緩沖層30，生長溫度為900-1100°C，優(yōu)選范圍為1000-1IO(TC。該緩沖層可以減少外延層的缺陷密度，一提高晶體質(zhì)量。步驟4:采用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積技術(shù)，在非有意摻雜氮化鎵緩沖層30上生長硅摻雜的n型摻雜InaGa,-aN層40，其中0.35《a《0.65，優(yōu)選范圍為0.45《a《0.55;生長溫度為500-IIO(TC，優(yōu)選范圍為500-800°C;電子濃度為0.1-5.0X10'7cm3，優(yōu)選范圍為0.1-1.OX1018/cm3。該n型摻雜層是底層InaGahN電池的一部分。步驟5:采用金屬有機(jī)物化學(xué)氣枏沉積技術(shù)，在n型摻雜IruGahN層40上生長鎂摻雜的p型摻雜工n,、GahN層50，其中0.35《a《0.65，優(yōu)選范圍為0.45《a《0.55;生長溫度為500-1100°C，優(yōu)選范圍為500-800°C;空穴濃度為0.1-5.0X10'7cm3，優(yōu)選范圍為0.1-1.OX1018/cm3。該p型摻雜層是底層InaGahN電池的一部分。步驟6:采用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積技術(shù)，在P型摻雜InaGa,-aN層50上生長鎂摻雜的p型重?fù)诫sInhGa,—hN層60，其中0《b《l;生長溫度為500-IIO(TC;空穴濃度為0.1-5.OX10'7cm3，優(yōu)選范圍為0.5-5.0X10'7cm3。該p型重?fù)诫s層是隧道結(jié)的一部分。步驟7:采用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積技術(shù)，在P型重?fù)诫sIruGa卜bN層60上生長硅摻雜的n型重?fù)诫sIruGa,—bN層70，其中0《b《l;生長溫度為500-1100。C;電子濃度為0.1-5.0X10'7cm3,優(yōu)選范圍為0.5-5.OX10'7cm3。該n型重?fù)诫s層是隧道結(jié)的一部分。步驟8:采用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積技術(shù)，在n型重?fù)诫sIruGa卜bN層70上生長硅摻雜的n型摻雜IruGa卜。N層80，其中0.60《c《0.90，優(yōu)選范圍為0.70《c《0.80;生長溫度為500-IIO(TC，優(yōu)選范圍為500-800°C;電子濃度為0.1-5.0X10'Vcm3，優(yōu)選范圍為0.1-1.OX10'7cm3。該n型摻雜層是頂層In。Ga^N電池的一部分。步驟9:采用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積技術(shù)，最后，在n型摻雜工n。Ga卜。N層80上生長鎂摻雜的p型摻雜IruGahN層90，其中0.60《c《0.90，優(yōu)選范圍為0.70《c《0.80;生長溫度為500-110CTC，優(yōu)選范圍為500-800。C;空穴濃度為0.1-5.0X10'7cm3，優(yōu)選范圍為0.1-1.0X10'7cm3。該p型摻雜層是頂層In。Ga,—。N電池的一部分。本發(fā)明倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能結(jié)構(gòu)的各生長層的具體生長溫度、生長厚度、組分及濃度如表1所示表1<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>雜°C，優(yōu)選范m優(yōu)選范圍范圍為IncGai-1圍為為0.70《c《0.80;空穴N層90500-800°C0.05-0.20u濃度為0.1-5.0X10'7cm3，優(yōu)選范圍為0.1-1.OX10'Vcm3本發(fā)明采用倒裝結(jié)構(gòu)，避開了在高銦組分銦鎵氮上生長低銦組分銦鎵氮較為困難的問題，降低了工藝難度，獲得了高質(zhì)量的倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池結(jié)構(gòu)材料，同時(shí)提高了材料的晶體質(zhì)量、pn結(jié)界面質(zhì)量和材料的表面平整度，并通過調(diào)整適宜的工藝參數(shù)、選擇有效的摻雜濃度最大限度的避免了由于重?fù)诫s所帶來的一系列工藝問題如摻雜劑的擴(kuò)散等。該倒裝雙結(jié)電池由重?fù)诫s的氮化鎵隧道結(jié)連接，不會(huì)出現(xiàn)機(jī)械連接多結(jié)電池中的連接處引入串聯(lián)電阻、入射光被連接處吸收等問題。該材料結(jié)構(gòu)可更有效地提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，因此，本發(fā)明可顯著改善和提高雙結(jié)太陽能電池的性能。權(quán)利要求1.一種倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中包括一襯底；一氮化鎵成核層，該氮化鎵成核層制作在襯底的上面，該成核層可以增加襯底表面的成核密度；一非有意摻雜氮化鎵緩沖層，該非有意摻雜氮化鎵緩沖層制作在氮化鎵成核層的上面，該緩沖層可以減少外延層的缺陷密度，提高晶體質(zhì)量；一n型摻雜InaGa1-zN層，該n型摻雜InaGa1-aN層制作在非有意摻雜氮化鎵緩沖層的上面，該n型摻雜層是底層InaGa1-aN電池的一部分；一p型摻雜InaGa1-aN層，該p型摻雜InaGa1-aN層制作在n型摻雜InaGa1-aN層的上面，該p型摻雜層是底層InaGa1-aN電池的一部分；一p型重?fù)诫sInbGa1-bN層，該p型重?fù)诫sInbGa1-bN層制作在p型摻雜InaGa1-aN層的上面，該p型重?fù)诫s層是隧道結(jié)的一部分；一n型重?fù)诫sInbGa1-bN層，該n型重?fù)诫sInbGa1-bN層制作在p型重?fù)诫sInbGa1-bN層的上面，該n型重?fù)诫s層是隧道結(jié)的一部分；一n型摻雜IncGa1-cN層，該n型摻雜IncGa1-cN層制作在n型重?fù)诫sInbGa1-bN層的上面，該n型摻雜層是頂層IncGa1-cN電池的一部分；一p型摻雜IncGa1-cN層，該p型摻雜IncGa1-cN層制作在n型摻雜IncGa1-cN層的上面，該p型摻雜層是頂層IncGa1-cN電池的一部分。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池，其特征在于，其中所述的襯底是藍(lán)寶石襯底。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池，其特征在于，其中所述的氮化鎵成核層的厚度為0.01-0.05iim，優(yōu)選范圍為0.01-0.03um。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池，其特征在于，其中所述的非有意摻雜氮化鎵緩沖層的厚度為0.50-3.00ym，優(yōu)選范圍為1.50-2.50ym。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池，其特征在于，其中所述的n型摻雜InGai-aN層的厚度為0.05-0.50iim，優(yōu)選范圍為0.05-0.20ym，其中0.35"《0.65，優(yōu)選范圍為0.45"《0.55;電子濃度為0.1-5.0X10'Vcm3，優(yōu)選范圍為0.1-1.0X10'7cm3?！?、根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池，其特征在于，其中所述的p型摻雜InaGa,—aN層的厚度為0.05-0.50ym，優(yōu)選范圍為0.05-0.2Gym，其中0.35《a《0.65，優(yōu)選范圍為0.45《a《0.55;空穴濃度為0.1-5.OX10'7cm3，優(yōu)選范圍為0.l-l.0X10'7cm3。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池，其特征在于，其中所述的p型重?fù)诫sIruGa,"N層的厚度為0.005-0.015um，優(yōu)選范圍為0.005-0.010ym，其中0《b《l;空穴濃度為0.1-5.0X10'7cm3，優(yōu)選范圍為0.5-5.0X10)7cm3。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池，其特征在于，其中所述的n型重?fù)诫sIruGa,-bN層的厚度為0.005-0.015um，優(yōu)選范圍為0.005-O.OlOum，其中0《b《l;電子濃度為0.1-5.0X1019/cm3，優(yōu)選范圍為0.5-5.0X1019/cm3。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池，其特征在于，其中所述的n型摻雜In。Ga卜。N層的厚度為0.05-0.50um，優(yōu)選范圍為0.05-0.20um，其中0.60《c《0.90，優(yōu)選范圍為0.70《c《0.80;電子濃度為0.1-5.0X10'7cm3，優(yōu)選范圍為0.l-l.0X10'7cm3。10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池，其特征在于，其中所述的P型摻雜In。Ga^N層的厚度為0.05-0.50um，優(yōu)選范圍為0.05-0.20um，其中0.60《c《0.90，優(yōu)選范圍為0.70《c《0.80;空穴濃度為0.1-5.0X10'7cm3，優(yōu)選范圍為0.1-1.0X10'Vcm3。全文摘要一種倒裝雙結(jié)銦鎵氮太陽能電池結(jié)構(gòu)，包括一襯底；一氮化鎵成核層制作在襯底的上面；一非有意摻雜氮化鎵緩沖層制作在氮化鎵成核層的上面；一n型摻雜In_aGa_1-aN層制作在非有意摻雜氮化鎵緩沖層的上面；一p型摻雜In_aGa_1-aN層制作在n型摻雜In_aGa_1-aN層的上面；一p型重?fù)诫sIn_bGa_1-bN層制作在p型摻雜In_aGa_1-aN層的上面；一n型重?fù)诫sIn_bGa_1-bN層制作在p型重?fù)诫sIn_bGa_1-bN層的上面；一n型摻雜In_cGa_1-cN層制作在n型重?fù)诫sIn_bGa_1-bN層的上面；一p型摻雜In_cGa_1-cN層制作在n型摻雜In_cGa_1-cN層的上面。文檔編號(hào)H01L31/065GK101373798SQ200710120608公開日2009年2月25日申請(qǐng)日期2007年8月22日優(yōu)先權(quán)日2007年8月22日發(fā)明者冉學(xué)軍,張小賓,李晉閩,楊翠柏,王曉亮,王翠梅,肖紅領(lǐng),胡國新申請(qǐng)人:中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所