一种多结太阳电池及其制备方法、电子设备

技术领域

本申请涉及太阳电池技术领域，更具体的说，涉及一种多结太阳电池及其制备方法、电子设备。

背景技术

太阳电池作为一种最有效的清洁能源形势，可将太阳能直接转换为电能。在目前材料体系中转换效率最高的太阳电池为III-V族化合物半导体太阳电池，其同时具有耐高温性能好、抗辐照能力强等优点，被公认为是新一代高性能长寿命空间主电源。

目前研究重点主要为带隙匹配的GaInP/GaAs/InGaAs砷化镓三结太阳电池，其理论效率在高倍聚光条件下可达50％，但由于其各层材料间晶格不匹配，材料实际生长过程中会引入较多的缺陷，从而导致得到的带隙匹配的GaInP/GaAs/InGaAs砷化镓三结太阳电池具有较低的电池效率。

为解决上述问题，现有采用倒置生长技术，在生长晶格不匹配的子电池之间引入渐变缓冲层，以降低材料的位错密度，提高材料的晶体质量。但采用现有技术倒置生长的三结太阳电池因为需要生长晶格失配的缓冲层来释放应力和减少位错，导致生长时间长，后续子电池的生长相当于对前面生长完的子电池进行退火处理，从而导致子电池内掺杂杂质分布改变，最终影响三结太阳电池的性能和电池效率。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种多结太阳电池及其制备方法、电子设备，以实现具有较高电池效率和性能的多结太阳电池的目的。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明实施例第一方面公开了一种多结太阳电池，所述多结太阳电池至少包括一个异质结子电池，所述异质结子电池包括：

窗口层、发射区、非掺层、基区和背场层；

所述异质结子电池的基区带隙Ega高于发射区带隙Egb，在所述基区和所述发射区之间设置所述非掺层，非掺层带隙Egc与所述基区带隙Ega、所述发射区带隙Egb的关系为：Egb≤Egc≤Ega，Ega≠Egb。

可选的，在所述异质结子电池中：

所述发射区的厚度超过所述基区和背场层的厚度，所述背场层的厚度超过所述基区的厚度；

所述发射区采用N型掺杂，所述基区采用P型掺杂，所述发射区的掺杂浓度低于所述基区的掺杂浓度。

可选的，在所述异质结子电池中：

所述背场层采用P型掺杂，所述背场层的掺杂浓度超过所述基区的掺杂浓度；

所述背场层的背场层带隙Egd高于所述基区带隙Ega。

可选的，所述发射区的厚度超过500nm，所述背场层的厚度小于400nm，所述基区的厚度小于200nm，所述非掺层的厚度大于50nm。

可选的，所述多结太阳电池包括多个异质结子电池，各个所述异质结子电池的构成材料不同，在任一所述异质结子电池中：

所述窗口层采用N-AlInP材料构成；

所述发射区采用N-AlGaInP材料构成；

所述非掺层采用I-AlGaInP材料构成；

所述基区采用P-AlGaInP材料构成；

所述背场层采用P-AlGaInP材料构成。

可选的，所述多结太阳电池包括多个异质结子电池，各个所述异质结子电池的构成材料不同，在任一所述异质结子电池中：

所述窗口层采用GaInP或AlGaInP或AlInP材料构成；

所述发射区采用N-AlGaAs材料构成；

所述非掺层采用I-AlGaAs材料构成；

所述基区采用P-AlGaAs或P-GaInP材料构成；

所述背场层采用P-AlGaAs或P-GaInP材料构成。

可选的，所述多结太阳电池包括多个异质结子电池，各个所述异质结子电池的构成材料不同，在任一所述异质结子电池中：

所述窗口层采用GaInP或AlInyGaAs材料构成；

所述发射区采用N-InyGaAs或者N-GaInP材料构成；

所述基区采用P-InyGaAs材料构成；

所述背场层采用GaInP或AlInyGaAs材料构成。

本发明实施例第二方面公开了一种多结太阳电池的制备方法，所述制备方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上采用金属有机化学气相外延沉积MOCVD方式依次生长腐蚀截止层、N型欧姆接触层、至少一个子电池组和P型欧姆接触层，所述子电池组中至少包括一个异质结子电池；

其中，所述异质结子电池包括：窗口层、发射区、非掺层、基区和背场层；

所述异质结子电池的基区带隙Ega高于发射区带隙Egb，在所述基区和所述发射区之间设置所述非掺层，非掺层带隙Egc与所述基区带隙Ega、所述发射区带隙Egb的关系为：Egb≤Egc≤Ega，Ega≠Egb。

可选的，在采用金属有机化学气相外延沉积MOCVD方式生长所述异质结子电池时，控制生成所述异质结子电池的发射区的厚度超过所述基区和背场层的厚度，所述背场层的厚度超过所述基区的厚度；

其中，所述发射区采用N型掺杂，所述基区采用P型掺杂，所述发射区的掺杂浓度低于所述基区的掺杂浓度。

可选的，在采用金属有机化学气相外延沉积MOCVD方式生长所述异质结子电池时，使所述异质结子电池的背场层采用P型掺杂，使所述背场层的掺杂浓度超过所述基区的掺杂浓度，使所述背场层的背场层带隙Egd高于所述基区带隙Ega。

本发明实施例第三方面公开了一种电子设备，所述电子设备上设置有本发明实施例第一方面公开的多结太阳电池；或者，所述电子设备上设置有利用本发明实施例第二方面公开的多结太阳电池制备方法所制备的多结太阳电池。

基于上述本发明实施例提供的一种多结太阳电池及其制备方法、电子设备，该多结太阳电池至少包括一个异质结子电池，异质结子电池包括：窗口层、发射区、非掺层、基区和背场层；异质结子电池的基区带隙Ega高于发射区带隙Egb，在基区和发射区之间设置非掺层，非掺层带隙Egc与基区带隙Ega、发射区带隙Egb的关系为：Egb≤Egc≤Ega，且Ega≠Egb；在本发明实施例中，在生长多结太阳电池的过程中至少生长一个异质结子电池，使异质结子电池的基区带隙Ega高于发射区带隙Egb，使非掺层带隙Egc处于基区带隙Ega和发射区带隙Egb之间，可以有效的避免子电池内掺杂杂质的分布发生变化，确保太阳电池的性能和电池效率，从而得到实现具有较高电池效率和性能的多结太阳电池的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例公开的一种多结太阳电池的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的另一种多结太阳电池的结构示意图；

图3为本发明实施例公开的再一种多结太阳电池的结构示意图；

图4为本发明实施例公开的再一种多结太阳电池的结构示意图；

图5为本发明实施例公开的再一种多结太阳电池的结构示意图；

其中，衬底1、腐蚀截止层2、N型欧姆接触层3、第一子电池4、第一窗口层41、第一发射区42、第一基区43、第一背场层44、第一隧穿结5、第一N型层51、第一P型层52、第二子电池6、第二窗口层61、第二发射区62、第二基区63、第二背场层64、第二隧穿结7、第二N型层71、第二P型层72、变质缓冲层8、第三子电池9、第三窗口层91、第三发射区92、第三基区93、第三背场层94、P型欧姆接触层10。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请中的实施例进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

现有采用倒置生长技术，在生长晶格不匹配的子电池之间引入渐变缓冲层，以降低材料的位错密度，提高材料的晶体质量。但采用现有技术倒置生长的三结太阳电池因为需要生长晶格失配的缓冲层来释放应力和减少位错，导致生长时间长，后续子电池的生长相当于对前面生长完的子电池进行退火处理，从而导致子电池内掺杂杂质分布改变，最终影响三结太阳电池的性能和电池效率。因此，本发明实施例公开了一种新的多结太阳电池，通过在生长多结太阳电池的过程中至少生长一个异质结子电池，使异质结子电池的基区带隙Ega高于发射区带隙Egb，使非掺层带隙Egc处于基区带隙Ega和发射区带隙Egb之间，可以有效的避免子电池内掺杂杂质的分布发生变化，确保太阳电池的性能和电池效率，从而得到实现具有较高电池效率和性能的多结太阳电池的目的。

本发明实施例公开的一种多结太阳电池至少包括一个异质结子电池，该异质结子电池包括：窗口层、发射区、非掺层、基区和背场层。

其中，异质结子电池的基区带隙Ega高于发射区带隙Egb，在基区和发射区之间设置非掺层，非掺层带隙Egc与基区带隙Ega、发射区带隙Egb的关系为：Egb≤Egc≤Ega，且Ega≠Egb。

在本发明一些实施例中，在异质结子电池中：发射区的厚度超过基区和背场层的厚度，背场层的厚度超过基区的厚度。

在本发明一实施例中，发射区的厚度、基区的厚度和背场层的厚度不同；具体的，发射区的厚度超过基区和背场层的厚度，背场层的厚度超过所述基区的厚度；

发射区采用N型掺杂，基区采用P型掺杂，发射区的掺杂浓度低于所述基区的掺杂浓度。

优选的，发射区的厚度的取值超过500nm，背场层的厚度取值小于400nm。基区的厚度小于200nm，非掺层的厚度大于50nm。

在本发明一些实施例中，在异质结子电池中：背场层采用P型掺杂，背场层的掺杂浓度超过基区的掺杂浓度。

优选的，背场层的背场层带隙Egd高于基区带隙Ega。

在本发明实施例中，基于上述基区和背场层的厚度关系的设置，可以将耗尽区扩展到部分背场层中，进而提升多结太阳电池的器件电压。

在本发明一些实施例中，当多结太阳电池中包括多个子电池时，各个子电池的构成材料不同，且至少有一个子电池为异质结子电池。

优选的，针对以AlGaInP材料或GaAs材料为主要材料构成的子电池，基区采用掺杂Zn元素的AlGaInP或掺杂C元素的AlGaAs材料。

优选的，构成子电池的主要材料包括但不限于AlGaInP材料、GaAs材料或InGaAs材料。

其中，若任一子电池或异质结子电池的构成材料为AlGaInP材料：

窗口层采用N-AlInP材料构成；

发射区采用N-AlGaInP材料构成；

非掺层采用I-AlGaInP材料构成；

基区采用P-AlGaInP材料构成；

背场层采用P-AlGaInP材料构成。

其中，若任一子电池或异质结子电池的构成材料为GaAs材料：

窗口层采用GaInP或AlGaInP或AlInP材料构成；

发射区采用N-AlGaAs材料构成；

非掺层采用I-AlGaInP材料构成；

基区采用P-AlGaAs或P-GaInP材料构成；

背场层采用P-AlGaAs或P-GaInP材料构成。

其中，若任一子电池或异质结子电池的构成材料为InGaAs材料：

窗口层采用GaInP或AlInyGaAs材料构成；

发射区采用N-InyGaAs或者N-GaInP材料构成；

基区采用P-InyGaAs材料构成；

背场层采用GaInP或AlInyGaAs材料构成。

举例说明，当多结太阳电池中包括两个子电池时，两个子电池均可以为由不同材料构成的异质结子电池，也可以仅有一个子电池为异质结子电池，该异质结子电池和另一子电池也采用不同的材料构成。

举例说明，当多结太阳电池中包括三个子电池时，三个子电池均可以为由不同材料构成的异质结子电池，也可以仅有一个或两个子电池为异质结子电池，该异质结子电池和剩余的子电池也采用不同的材料构成。

在本发明实施例公开的多结太阳电池中，至少包括一个异质结子电池，使异质结子电池的基区带隙Ega高于发射区带隙Egb，使非掺层带隙Egc处于基区带隙Ega和发射区带隙Egb之间，可以有效的避免子电池内掺杂杂质的分布发生变化，确保太阳电池的性能和电池效率，从而得到实现具有较高电池效率和性能的多结太阳电池的目的。

以下以多结太阳电池中包括三个子电池进行举例说明。

如图1所示，为本发明实施例公开的一种多结太阳电池的结构示意图。该多结太阳电池包括：

衬底1、以及依次生长于该衬底1上的腐蚀截止层2、N型欧姆接触层3、第一子电池4、第一隧穿结5、第二子电池6、第二隧穿结7、变质缓冲层8、第三子电池9和P型欧姆接触层10。

其中，该第一子电池4、第二子电池6和第三子电池9中至少有一个或两个为异质结子电池。

其中，该第一子电池4为AlGaInP子电池，该第二子电池6为GaAs子电池，该第三子电池9为InGaAs子电池。

该第一子电池4和第二子电池6通过第一隧穿结5连接，该第二子电池6和第三子电池9通过第二隧穿结7连接。

其中，第一子电池4、第二子电池6和第三子电池9中任一子电池或所有子电池的基区的厚度小于发射区和背场层的厚度。

在本发明一些实施例中，采用金属有机化学气相外延沉积MOCVD方式依次在衬底1上生长腐蚀截止层2、N型欧姆接触层3、第一子电池4、第一隧穿结5、第二子电池6、第二隧穿结7、变质缓冲层8、第三子电池9和P型欧姆接触层10。

在本发明一些实施例中，该第一子电池4、第二子电池6和第三子电池9中的发射区采用N型掺杂，基区采用P型掺杂，背场层采用P型掺杂，基区的P型掺杂浓度低于背场层的P型掺杂浓度。

在本发明一些实施例中，第一子电池4、第二子电池6和第三子电池9中任一或两个子电池的发射区的厚度超过基区和背场层的厚度，基区的厚度小于背场层的厚度，背场层的带隙高于所述基区的带隙。

优选的，发射区的厚度超过500nm，背场层的厚度小于400nm，基区的厚度小于200nm，非掺层的厚度大于50nm。

在本发明一些实施例中，将生长于腐蚀截止层2上的N-GaAs层作为N型欧姆接触层3。

在本发明一些实施例中，如图2所示，该第一隧穿结5包括第一N型层51和第一P型层52。

将在第一子电池4上生长的N-GaAs层或N-GaInP层作为第一隧穿结5的第一N型层51。

将在第一N型层51上生长的P-AlGaAs层作为第一隧穿结5的第一P型层52。

其中，第一N型层51中包括的N型掺杂为Si或Te；第一P型层52中包括的P型掺杂为C。

在本发明一些实施例中，如图2所示，该第二隧穿结7包括第二N型层71和第二P型层72；

将在第二子电池6上生长的N-GaAs层或N-GaInP层作为第二隧穿结7的第二N型层71。

将在第二N型层71上生长的P-AlGaAs材料作为第二隧穿结7的第二P型层72。

其中，第二N型层71中包括的N型掺杂为Si或Te，第二P型层72中包括的P型掺杂为C。

在本发明一些实施例中，变质缓冲层8由AlGaInAs或GaInP材料构成。

变质缓冲层8至少包括三层序列，每层的晶格参数的数值沿第二子电池6向第三子电池9的方向递增，且每层的晶格参数均大于第二子电池6的晶格参数。

其中，变质缓冲层8至少有一层为过冲层，该过冲层的晶格参数大于第三子电池9的晶格参数。

这里举例说明：

变质缓冲层8至少包括五个层的序列：L1，L2，L3，L4，L5，五层晶格参数分别为aL1，aL2，aL3，aL4，aL5，第二子电池6的晶格参数为a2。

其中，变质缓冲层8的五层晶格参数aL1，aL2，aL3，aL4，aL5均大于第二子电池6的晶格参数a2，并且沿第二子电池6往第三子电池9的方向增加。即aL1

该变质缓冲层8的至少一层为过冲层(overshooter layer)，其具有晶格参数a1大于第三子电池9的晶格参数a3。

在本发明一些实施例中，将生长于第三子电池9上的P-AlInGaAs或P-InGaAs层作为的P型欧姆接触层10，该P型欧姆接触层10与电极形成欧姆接触。

在本发明一些实施例中，如图3所示，该第一子电池4由下往上依次包括第一窗口层41、第一发射区42、非掺层、第一基区43和第一背场层44。

其中，第一窗口层41采用N-AlInP材料构成。

第一发射区42采用N-AlGaInP材料构成。第一基区43采用P-AlGaInP材料构成。

第一背场层44采用P-AlGaInP材料构成。

优选的，若该第一子电池4为异质结子电池，第一发射区42与第一基区43之间还设置有采用I-AlGaInP材料构成的非掺层。

或者，若该第一子电池4为异质结子电池，第一发射区42与第一基区43之间还设置有采用AlGaAs或GaInP材料构成的非掺层。非掺层带隙Egc与基区带隙Ega、发射区带隙Egb的关系为：Egb≤Egc≤Ega，且Ega≠Egb。

其中，第一基区43的厚度小于第一发射区42和第一背场层44的厚度，第一发射区42的厚度大于第一背场层44的厚度，该第一背场层44的带隙高于第一基区43的带隙。

优选的，第一发射区42的厚度的取值超过500nm，第一背场层44的厚度取值小于400nm。第一基区43的厚度小于200nm，非掺层的厚度大于50nm。

具体的，该第一发射区42的厚度为600nm，第一背场层44的厚度为300nm，第一基区43的厚度为150nm，非掺层的厚度为55nm。

优选的，第一发射区42采用N型掺杂，第一基区43采用P型掺杂，第一背场层44采用P型掺杂，第一基区43的P型掺杂浓度低于第一背场层44的P型掺杂。

可选的，该第一基区43的P型掺杂为低掺杂，所述低掺杂指掺杂浓度小于2e17cm

在本发明一实施例中，如图4所示，该第二子电池6由下往上依次包括第二窗口层61、第二发射区62、第二基区63和第二背场层64。

其中，第二窗口层61采用GaInP或AlGaInP或AlInP材料构成。

第二发射区62采用N-AlGaAs材料构成。

第二基区63采用P-AlGaAs或P-GaInP材料构成。

第二背场层64采用P-AlGaAs或P-GaInP材料构成。

优选的，若该第二子电池6为异质结子电池，第一发射区62与第一基区63之间还设置有采用I-AlGaInP材料构成的非掺层。

或者，若该第二子电池6为异质结子电池，第一发射区62与第一基区63之间还设置有采用AlGaAs或GaInP材料构成的非掺层。

非掺层带隙Egc与基区带隙Ega、发射区带隙Egb的关系为：Egb≤Egc≤Ega，且Ega≠Egb。

其中，第二基区63的厚度小于第二发射区62和第二背场层64的厚度，第二发射区62的厚度大于第二背场层64的厚度，该第二背场层64的带隙高于第二基区63的带隙。

优选的，第二发射区62的厚度的取值超过500nm，第二背场层64的厚度取值小于400nm。第二基区63的厚度小于200nm，非掺层的厚度大于50nm。具体的，该第二发射区62的厚度为550nm，第二背场层64的厚度为300nm，第二基区63的厚度为150nm，非掺层的厚度为55nm。

优选的，第二发射区62采用N型掺杂，第二基区63采用P型掺杂，第二背场层64采用P型掺杂，第二基区63的P型掺杂浓度低于第二背场层64的P型掺杂。

可选的，该第二基区63的P型掺杂为低掺杂，所述低掺杂指掺杂浓度小于2e17cm

在本发明一实施例中，如图5所示，该第三子电池9由下往上依次包括第三窗口层91、N-InGaAs或者N-GaInP发射区92、P-InGaAs基区93和第三背场层94。

其中，第三背场层94采用GaInP或AlInGaAs材料构成，第三窗口层91采用GaInP或AlInGaAs材料构成。

在本发明一些实施例中，如图3所示，该第三子电池9由下往上依次包括第三窗口层91、第三发射区92、第三基区93和第三背场层94。

其中，第三窗口层91采用GaInP或AlInyGaAs材料构成。

第三发射区92采用N-InyGaAs或者N-GaInP材料构成。

第三基区93采用P-InyGaAs材料构成。

第三背场层94采用GaInP或AlInyGaAs材料构成。

优选的，第三发射区92采用N型掺杂，第三基区93采用P型掺杂，第三背场层94采用P型掺杂，第三基区93的P型掺杂浓度低于第三背场层94的P型掺杂。

可选的，该第三基区93的P型掺杂为低掺杂，所述低掺杂指掺杂浓度小于2e17cm

需要说明的是，若第三子电池9为异质结子电池，则第三发射区92与第三基区93之间也需要设置非掺层，且确保非掺层带隙Egc与基区带隙Ega、发射区带隙Egb的关系为：Egb≤Egc≤Ega，且Ega≠Egb。

在本发明实施例公开的多结太阳电池中，至少包括一个异质结子电池，使异质结子电池的基区带隙Ega高于发射区带隙Egb，使非掺层带隙Egc处于基区带隙Ega和发射区带隙Egb之间，可以将耗尽区扩展到高带隙的基区中，减少非辐射复合，进而提升多结太阳电池的器件电压，同时厚的发射区设计会带来小的电阻，即可以有效的避免子电池内掺杂杂质的分布发生变化，确保太阳电池的性能和电池效率，从而得到实现具有较高电池效率和性能的多结太阳电池的目的。

进一步的，基区和背场层的厚度关系的设置，可以将耗尽区扩展到部分背场层中，进而提升多结太阳电池的器件电压。

本发明实施例还公开了一种多结太阳电池的制备方法，该制备方法可得到上述本发明实施例公开的多结太阳电池，该制备方法的步骤包括：

S11：提供一衬底。

S12：在所述衬底上采用金属有机化学气相外延沉积MOCVD方式依次生长腐蚀截止层、N型欧姆接触层、至少一个子电池组和P型欧姆接触层，该子电池组中至少包括一个异质结子电池。

其中，异质结子电池包括：窗口层、发射区、非掺层、基区和背场层。

异质结子电池的基区带隙Ega高于发射区带隙Egb，在基区和发射区之间设置该非掺层，非掺层带隙Egc与基区带隙Ega、发射区带隙Egb的关系为：Egb≤Egc≤Ega，且Ega≠Egb。

在本发明一些实施例中，发射区的厚度、基区的厚度和背场层的厚度不同。

具体的，所述发射区的厚度超过所述基区和背场层的厚度，所述背场层的厚度超过所述基区的厚度。

发射区采用N型掺杂，基区采用P型掺杂，发射区的掺杂浓度低于基区的掺杂浓度。

需要说明的是，若该子电池组中包括两个子电池，两个子电池之间设置有隧穿结。其中，一个子电池为异质结子电池。

若该子电池组中包括三个或三个以上的子电池，三个子电池两两之间设置有隧穿结，且最后一个子电池与前一个子电池之间除设置隧穿结以外，还在隧穿结与最后一个子电池之间还设置有变质缓冲层。其中，一个或多个子电池为异质结子电池。

需要说明的是，子电池组中至少包含一个非异质结子电池。

在本发明一些实施例中，在采用金属有机化学气相外延沉积MOCVD方式生长异质结子电池时，控制生成异质结子电池的发射区的厚度超过基区和背场层的厚度，背场层的厚度超过基区的厚度，使背场层的带隙高于基区的带隙。

其中，所述发射区采用N型掺杂，所述基区采用P型掺杂，所述发射区的掺杂浓度低于所述基区的掺杂浓度。

在本发明一些实施例中，在采用金属有机化学气相外延沉积MOCVD方式生长异质结子电池时，使异质结子电池的背场层采用P型掺杂，使背场层的掺杂浓度超过基区的掺杂浓度，使背场层的背场层带隙Egd高于基区带隙Ega。

在本发明实施例中，基于上述基区和背场层的厚度关系的设置，可以将耗尽区扩展到部分背场层中，进而提升多结太阳电池的器件电压。

在本发明实施例公开的多结太阳电池中，在生长多结太阳电池的过程中至少生长一个异质结子电池，使异质结子电池的基区带隙Ega高于发射区带隙Egb，使非掺层带隙Egc处于基区带隙Ega和发射区带隙Egb之间，且使发射区、基区和背场层的厚度各不相同，可以有效的避免子电池内掺杂杂质的分布发生变化，确保太阳电池的性能和电池效率，从而得到实现具有较高电池效率和性能的多结太阳电池的目的。

结合上述举例，本发明实施例还公开的一种多结太阳电池的制备方法。基于该制备方法可得到上述图1至图5公开的任一一种多结太阳电池。该制备方法的步骤包括：

S21：提供一衬底1。

S22：在衬底1上采用金属有机化学气相外延沉积MOCVD方式依次生长腐蚀截止层2、N型欧姆接触层3、第一子电池4、第一隧穿结5、第二子电池6、第二隧穿结7、变质缓冲层8、第三子电池9和P型欧姆接触层10。

其中，第一子电池4为AlGaInP子电池，第二子电池6为GaAs子电池，第三子电池9为InGaAs子电池。

第一子电池4、第二子电池6和第三子电池9中任一子电池或两个子电池的发射区和基区之间设置有非掺区，且其基区的厚度小于发射区和背场层的厚度，非掺层带隙Egc与基区带隙Ega、发射区带隙Egb的关系为：Egb≤Egc≤Ega，且Ega≠Egb。

第一子电池4、第二子电池6和第三子电池9中的发射区采用N型掺杂，基区采用P型掺杂，背场层采用P型掺杂，基区的P型掺杂浓度低于背场层的P型掺杂。

在具体采用金属有机化学气相外延沉积MOCVD方式依次实现生长各层，该S2的具体实现过程包括：

在衬底1上生长腐蚀截止层2。

在腐蚀截止层2上生长N型欧姆接触层3。

在N型欧姆接触层3上生长第一子电池4。

在第一子电池4上生长第一隧穿结5。

在第一隧穿结5上生长第二子电池6。

在第二子电池6上生长第二隧穿结7。

在第二隧穿结7上生长变质缓冲层8。

在变质缓冲层8上生在第三子电池9。

在第三子电池9上生在P型欧姆接触层10。

在本发明一实施例中，在采用金属有机化学气相外延沉积MOCVD方式生长所述第一子电池4、第二子电池6和第三子电池9中任一子电池时，控制生长子电池的发射区的厚度超过基区和背场层的厚度，基区的厚度小于所述背场层的厚度，使背场层的带隙高于所述基区的带隙。

在本发明实施例公开的多结太阳电池的制备方法，通过在生长多结太阳电池的过程中至少生长一个异质结子电池，使异质结子电池的基区带隙Ega高于发射区带隙Egb，使非掺层带隙Egc处于基区带隙Ega和发射区带隙Egb之间，可以将耗尽区扩展到高带隙的基区中，减少非辐射复合，进而提升多结太阳电池的器件电压，同时厚的发射区设计会带来小的电阻，即可以有效的避免子电池内掺杂杂质的分布发生变化，确保太阳电池的性能和电池效率，从而得到实现具有较高电池效率和性能的多结太阳电池的目的。进一步的，基区和背场层的厚度关系的设置，可以将耗尽区扩展到部分背场层中，进而提升多结太阳电池的器件电压。

本发明还公开了一种电子设备，该电子设备上设置有上述公开的多结太阳电池；或者，该电子设备上设置有利用上述多结太阳电池制备方法所制备的多结太阳电池。

本说明书中各个实施例采用递进、或并列、或递进和并列结合的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

需要说明的是，在本申请的描述中，需要理解的是，幅图和实施例的描述是说明性的而不是限制性的。贯穿说明书实施例的同样的幅图标记标识同样的结构。另外，处于理解和易于描述，幅图可能夸大了一些层、膜、面板、区域等厚度。同时可以理解的是，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在其他元件上或者可以存在中间元件。另外，“在…上”是指将元件定位在另一元件上或者另一元件下方，但是本质上不是指根据重力方向定位在另一元件的上侧上。

术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。