利用反轉(zhuǎn)變質(zhì)多結(jié)太陽(yáng)能電池的用于空間飛行器或衛(wèi)星的太陽(yáng)能電力系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】在此公開(kāi)了一種用于利用安裝在非平面配置的支撐件上的薄膜III-V族化合物多結(jié)半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池從太陽(yáng)輻射產(chǎn)生電力的系統(tǒng)。
【專利說(shuō)明】利用反轉(zhuǎn)變質(zhì)多結(jié)太陽(yáng)能電池的用于空間飛行器或衛(wèi)星的太陽(yáng)能電力系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總的來(lái)說(shuō)涉及用于將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成電能的太陽(yáng)能電力系統(tǒng)，更具體地，涉及使用II1-V族化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池。

【背景技術(shù)】
[0002]可商業(yè)獲得的用于陸基太陽(yáng)能應(yīng)用的硅太陽(yáng)能電池效率范圍從8%到15%?；贗I1-V族化合物的化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池在正常工作條件下具有28%的效率，并且在匯聚下具有32.6%的效率。此外，公知的是，將太陽(yáng)能匯集到光伏電池上增加了單元的效率。
[0003]考慮到硅太陽(yáng)能電池的低成本以及可廣泛獲得性，陸基太陽(yáng)能電力系統(tǒng)當(dāng)前使用硅太陽(yáng)能電池。盡管化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池已經(jīng)廣泛地使用在衛(wèi)星應(yīng)用中，在衛(wèi)星應(yīng)用中在選擇這樣的器件時(shí)，其功率對(duì)重量的效率比每瓦成本考慮更重要，但是這樣的太陽(yáng)能電池尚未被設(shè)計(jì)和配置用于陸基系統(tǒng)，也沒(méi)有陸基太陽(yáng)能電力系統(tǒng)被配置和優(yōu)化來(lái)采用化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池。
[0004]在常規(guī)的用硅(Si)襯底構(gòu)造的太陽(yáng)能電池中，通常一個(gè)電觸點(diǎn)放置在太陽(yáng)能電池的光吸收面或正面上，第二觸點(diǎn)放置在單元的背面上。光靈敏的半導(dǎo)體設(shè)置在襯底的光吸收面上，并且其包括一個(gè)或多個(gè)p-n結(jié)，其在光在電池內(nèi)被吸收時(shí)生成電子流。
[0005]電池的光進(jìn)入的面上的觸點(diǎn)通常以網(wǎng)格圖案的形式在正面的表面之上擴(kuò)展，并且通常由良好的導(dǎo)體(諸如，金屬)構(gòu)成。網(wǎng)格圖案并不覆蓋電池的整個(gè)面，這是因?yàn)榫W(wǎng)格材料盡管是良好的電導(dǎo)體但通常對(duì)于光是不透明的。
[0006]該電池面上的網(wǎng)格圖案通常較寬地間隔開(kāi)，以允許光進(jìn)入太陽(yáng)能電池，但是不到電接觸層收集電池中的電子流所產(chǎn)生的電流將有困難的程度。背電觸點(diǎn)沒(méi)有這樣的徑然相反的限制。背觸點(diǎn)簡(jiǎn)單地作為電觸點(diǎn)，并因此通常覆蓋電池的整個(gè)背表面。由于背觸點(diǎn)須是非常良好的電導(dǎo)體，因此其幾乎總是由金屬層制成。
[0007]電池背面上的陽(yáng)極觸點(diǎn)和陰極觸點(diǎn)兩者的該放置簡(jiǎn)化了其中各電池串聯(lián)電連接的水平陣列中各太陽(yáng)能電池的互連。對(duì)于硅電池，這樣的背觸點(diǎn)設(shè)計(jì)可從Gee等人的PCT專利公開(kāi)W02005/076960A2已知，以及對(duì)于化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池可以從本受讓人的2005年4月19日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.11/109,016知道，通過(guò)引用將其并入在此。
[0008]陸基太陽(yáng)能電力系統(tǒng)的另一方面是使用會(huì)聚裝置(諸如，透鏡和反射鏡)來(lái)將進(jìn)入的太陽(yáng)射線聚焦到太陽(yáng)能電池或太陽(yáng)能電池陣列上。這樣的系統(tǒng)的幾何設(shè)計(jì)還要求太陽(yáng)能跟蹤機(jī)制，其允許在白天期間太陽(yáng)橫過(guò)天空時(shí)太陽(yáng)能電池的平面持續(xù)面對(duì)太陽(yáng)，從而優(yōu)化入射在電池上的太陽(yáng)光的量。
[0009]基于會(huì)聚裝置的太陽(yáng)能電池配置設(shè)計(jì)的又一方面在于，用于耗散入射在半導(dǎo)體主體的表面上的強(qiáng)烈的光所產(chǎn)生的相關(guān)聯(lián)的熱量的熱耗散結(jié)構(gòu)或冷卻技術(shù)的設(shè)計(jì)。現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)(諸如，2002年10月10日公開(kāi)的PCT國(guó)際公開(kāi)W002/080286A1中所描述的)采用與(硅)光伏電池?zé)峤佑|的復(fù)雜冷卻劑流路徑。
[0010]太陽(yáng)能電池系統(tǒng)的又一方面在于，構(gòu)成太陽(yáng)能電池的半導(dǎo)體材料的物理結(jié)構(gòu)。太陽(yáng)能電池常常以垂直多結(jié)結(jié)構(gòu)制造，并以水平陣列設(shè)置，各太陽(yáng)能電池以電串聯(lián)形式連接在一起。陣列的形狀和結(jié)構(gòu)以及其包含的電池的數(shù)目部分地由期望的輸出電壓和電流確定。在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)中有用的一種多結(jié)結(jié)構(gòu)是反轉(zhuǎn)的變質(zhì)太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)，諸如，如美國(guó)專利N0.6，951，819 (lies等人)中描述的，M.ff.Wanless等人的 Lattice Mismatched Approaches for High Performance, II1-V PhotovoltaicEnergy Converters (Conference Proceedings of31stIEEE Photovoltaic SpecialistsConference, 2005年I月3-7日，IEEE Press, 2005);以及美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)N0.2007/0277873A1 (Cornfeld等人)，通過(guò)引用將其并入在此。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]1.發(fā)明目的
[0012]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改善的多結(jié)太陽(yáng)能電池。
[0013]本發(fā)明的另一目的是提供一種作為符合非平面支撐件的薄的柔性膜的太陽(yáng)能電池。
[0014]某些實(shí)現(xiàn)方式或?qū)嵤├梢詫?shí)現(xiàn)比全部前述目的更少的目的。
[0015]2.本發(fā)明實(shí)施例的特征
[0016]簡(jiǎn)要且概括地，本發(fā)明提供了一種空間飛行器，包括:非平面支撐件，用于安裝多個(gè)太陽(yáng)能電池；以及安裝在該非平面支撐件上的多個(gè)太陽(yáng)能電池，其中所述多個(gè)太陽(yáng)能電池中的每一個(gè)太陽(yáng)能電池被成形為符合所述非平面支撐件的非平面表面，并且其中所述多個(gè)太陽(yáng)能電池中的每一個(gè)太陽(yáng)能電池包括由II1-V族化合物半導(dǎo)體形成的薄的柔性膜半導(dǎo)體主體，包括:具有第一帶隙的第一太陽(yáng)能子電池；設(shè)置在所述第一子電池之上的第二太陽(yáng)能子電池，其具有比所述第一帶隙小的第二帶隙；分級(jí)中間層，由InGaAlAs構(gòu)成，并且設(shè)置在所述主體中所述第二子電池之上，并具有比所述第二帶隙大的第三帶隙；以及第三太陽(yáng)能子電池，其在所述主體中所述中間層之上，并相對(duì)于所述第二子電池晶格失配，并且具有比所述第三帶隙小的第四帶隙；其中其上安裝有所述多個(gè)太陽(yáng)能電池的所述非平面支撐件被附接到所述空間飛行器。在某些實(shí)施例中，所述空間飛行器是衛(wèi)星。
[0017]在另一方面，本發(fā)明提供了一種太陽(yáng)能電池組件，其包括:非平面支撐件，用于安裝多個(gè)太陽(yáng)能電池；以及安裝在該非平面支撐件上的多個(gè)太陽(yáng)能電池，其中所述多個(gè)太陽(yáng)能電池中的每一個(gè)太陽(yáng)能電池能夠彎曲以符合所述非平面支撐件的非平面表面，并且其中所述多個(gè)太陽(yáng)能電池中的每一個(gè)太陽(yáng)能電池包括由II1-V族化合物半導(dǎo)體形成的薄的柔性膜半導(dǎo)體主體，包括:具有第一帶隙的第一太陽(yáng)能子電池；設(shè)置在所述第一子電池之上的第二太陽(yáng)能子電池，其具有比所述第一帶隙小的第二帶隙；分級(jí)中間層，由InGaAlAs構(gòu)成，并且設(shè)置在所述主體中所述第二子電池之上，并具有比所述第二帶隙大的第三帶隙；以及第三太陽(yáng)能子電池，其在所述主體中所述中間層之上，并相對(duì)于所述第二子電池晶格失配，并且具有比所述第三帶隙小的第四帶隙；其中所述太陽(yáng)能電池組件被附接到空間飛行器。在某些實(shí)施例中，所述非平面支撐件包括彎曲的表面。
[0018]在另一方面，本發(fā)明提供了一種用于將多個(gè)太陽(yáng)能電池安裝到空間飛行器上的方法，所述方法包括:提供非平面支撐件，用于安裝多個(gè)太陽(yáng)能電池；在該非平面支撐件上安裝所述多個(gè)太陽(yáng)能電池，其中所述多個(gè)太陽(yáng)能電池中的每一個(gè)太陽(yáng)能電池能夠彎曲以符合所述非平面支撐件的非平面表面，并且其中所述多個(gè)太陽(yáng)能電池中的每一個(gè)太陽(yáng)能電池包括由II1-V族化合物半導(dǎo)體形成的薄的柔性膜半導(dǎo)體主體，包括:具有第一帶隙的第一太陽(yáng)能子電池；設(shè)置在所述第一子電池之上的第二太陽(yáng)能子電池，其具有比所述第一帶隙小的第二帶隙；分級(jí)中間層，由InGaAlAs構(gòu)成，并且設(shè)置在所述主體中所述第二子電池之上，并具有比所述第二帶隙大的第三帶隙；以及第三太陽(yáng)能子電池，其在所述主體中所述中間層之上，并相對(duì)于所述第二子電池晶格失配，并且具有比所述第三帶隙小的第四帶隙；以及將其上安裝有所述多個(gè)太陽(yáng)能電池的所述非平面支撐件附接到空間飛行器。在某些實(shí)施例中，所述非平面支撐件適于附接到所述空間飛行器的彎曲的表面。
[0019]某些實(shí)現(xiàn)方式或本發(fā)明的實(shí)施例可以僅僅并入有前述方面中的某些方面。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1示出了可以用在本發(fā)明中的反轉(zhuǎn)變質(zhì)太陽(yáng)能電池的截面圖；
[0021]圖2是具有太陽(yáng)能電池500以及太陽(yáng)能電池600之間的電互連的實(shí)施例的簡(jiǎn)化截面圖，太陽(yáng)能電池500以及太陽(yáng)能電池600與圖1所示的太陽(yáng)能電池類似并且在另外的處理步驟之后；
[0022]圖3和4示出了其中如圖2中所示的太陽(yáng)能電池組件附接到具有非平面表面的支撐件的實(shí)施例，該支撐件又附接到空間飛行器或衛(wèi)星；
[0023]圖5是具有處于裝載位置的繞心軸纏繞的柔性支撐件的太陽(yáng)能電池陣列的透視圖；和
[0024]圖6是具有處于部署位置的柔性支撐件的太陽(yáng)能電池陣列的空間飛行器的透視圖。
[0025]根據(jù)本公開(kāi)，包括下面的詳細(xì)說(shuō)明以及通過(guò)踐行本發(fā)明，本發(fā)明另外的目的、優(yōu)點(diǎn)新穎的特征對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得明顯。盡管下面參考示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于此。受益于本發(fā)明教導(dǎo)的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到在其它領(lǐng)域的另外的應(yīng)用、修改和實(shí)施例，其被包含在如在此公開(kāi)的和要求權(quán)利的本發(fā)明的范圍內(nèi)，對(duì)于其本發(fā)明也可以具有實(shí)用性。

【具體實(shí)施方式】
[0026]現(xiàn)在將描述本發(fā)明的細(xì)節(jié)，包括其示例性方面和實(shí)施例。參考附圖和下面的說(shuō)明，相同的附圖標(biāo)記用于標(biāo)識(shí)相同的或功能類似的部件，并且意圖以高度簡(jiǎn)化的圖示方式示出示例性實(shí)施例的主要特征。此外，附圖并不意圖用于描述實(shí)際實(shí)施例的每一特征，也不用于描述所示出的元件相對(duì)尺寸，并且也不是按比例繪制的。
[0027]本發(fā)明總的來(lái)說(shuō)涉及利用II1-V族化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成電能的太陽(yáng)能電力系統(tǒng)。
[0028]圖1示出了可以用于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的多結(jié)的反轉(zhuǎn)變質(zhì)太陽(yáng)能電池，其包括三個(gè)子電池A、B和C。更具體地，可以利用美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)N0.2007/0277873A1 (Cornfeld等人)中的工藝過(guò)程形成太陽(yáng)能電池。如圖中所示，太陽(yáng)能電池的頂表面包括格柵線501，其直接地沉積在接觸層105之上。防反射(ARC)電介質(zhì)層130沉積在太陽(yáng)能電池的整個(gè)表面之上。粘合劑沉積在ARC層之上，以固著蓋玻璃。太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)包括窗層106,其與接觸層105相鄰。然后在窗層106上形成子電池A(其包括η+發(fā)射極層107和P型基極層108)。
[0029]在一個(gè)實(shí)施例中，η+型發(fā)射極層107由InGA(Al)P構(gòu)成，并且基極層108由InGa (Al) P 構(gòu)成。
[0030]與基極層108相鄰的是沉積的背表面場(chǎng)(“BSF”)層109，用于降低復(fù)合損耗。BSF層109驅(qū)動(dòng)來(lái)自基極/BSF界面表面附近的區(qū)域的少數(shù)載流子，以使復(fù)合損耗的影響最小化。
[0031]在BSF層109上順序沉積重?fù)诫s的P型和η型層110，其形成隧道二極管，一種作用來(lái)將電池A電連接到電池B的電路元件。
[0032]在隧道二極管層110上沉積窗層111。子電池B中使用的窗層11還操作來(lái)降低復(fù)合損耗。窗層111也改善了下面的結(jié)的電池表面的鈍化。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在該電池結(jié)構(gòu)中可以增加或刪除一個(gè)或多個(gè)另外的層而不偏離本發(fā)明的范圍。
[0033]在電池B的窗層111上沉積:發(fā)射極層112和P型基極層113。在一個(gè)實(shí)施例中，這些層優(yōu)選分別由InGaP和Inatll5GaAs構(gòu)成，但是也可以使用與晶格常數(shù)和帶隙要求相符的任何其它適當(dāng)?shù)牟牧稀?br> [0034]在電池B上沉積BSF層114，其執(zhí)行與BSF層109相同的作用。在BSF層114之上沉積Ρ++/η++隧道二極管115，與層110類似，再次形成這里作用來(lái)將電池B電連接到電池C的電路元件。在隧道二極管115之上沉積緩沖層115a (優(yōu)選InGaAs)，并且緩沖層115a具有大約1.0微米的厚度。在緩沖層115a之上沉積變質(zhì)緩沖層116，其優(yōu)選是具有單調(diào)改變的晶格常數(shù)的系列的組分上臺(tái)階分級(jí)的InGaAlAs層，以實(shí)現(xiàn)從電池B到子電池C的晶格常數(shù)的轉(zhuǎn)變。層116的帶隙是1.5ev常數(shù)，具有比中間電池B的帶隙稍大的值。
[0035]在一個(gè)實(shí)施例中，如Wanless等人的文章中所建議的，該臺(tái)階分級(jí)包含九個(gè)組分分級(jí)的臺(tái)階，每一個(gè)臺(tái)階層具有0.25微米的厚度。在一個(gè)實(shí)施例中，中間層由InGaAlAs構(gòu)成，具有單調(diào)改變的晶格常數(shù)，從而使得帶隙保持恒定在1.50ev。
[0036]在變質(zhì)緩沖層116之上是窗層117，其由Intl 78GaP構(gòu)成，繼之以具有η+發(fā)射極層118和P型基極層119的子電池C。在一個(gè)實(shí)施例中這些層優(yōu)選由Ina3tlGaAs構(gòu)成。
[0037]在基極層119之上沉積BSF層120。BSF層120相對(duì)于電池C執(zhí)行與BSF層114和109相同的功能。
[0038]在BSF層120和金屬接觸層122之上沉積ρ+接觸層121，優(yōu)選地，在層121之上施加Ti/Au/Ag/Au層序列。
[0039]總的來(lái)說(shuō)，該太陽(yáng)能電池組件是薄膜半導(dǎo)體主體，包括多結(jié)太陽(yáng)能電池，在某些實(shí)施例中多結(jié)太陽(yáng)能電池在其背表面上具有第一和第二電觸點(diǎn)。該模塊包括支撐件，其用于安裝太陽(yáng)能電池和形成與第一和第二觸點(diǎn)的電接觸。
[0040]圖2是一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化截面圖，其是在另外的處理步驟之后，并具有太陽(yáng)能電池500和太陽(yáng)能電池600之間的電互連，太陽(yáng)能電池500以及太陽(yáng)能電池600與圖1所示的太陽(yáng)能電池類似。圖2是簡(jiǎn)化圖，其僅僅示出了如圖1所示的太陽(yáng)能電池的頂部的層和下部的層中的一些。在太陽(yáng)能電池500中，到格柵金屬層501的觸點(diǎn)墊(contact pad) 520被示出為臨近粘合劑層513和蓋玻璃514。粘合劑層613和蓋玻璃614在太陽(yáng)能電池600中也示出了。蓋玻璃514和614被分別通過(guò)粘合劑513和613固著到太陽(yáng)能電池500和600的頂部。蓋玻璃514和614通常為大約4密耳(mil)厚。盡管蓋玻璃的使用對(duì)于許多環(huán)境條件和應(yīng)用是期望的，但是這不是對(duì)于所有實(shí)現(xiàn)方式都是必須的，也可以采用另外的層或結(jié)構(gòu)以用于對(duì)太陽(yáng)能電池提供另外的支撐或環(huán)境保護(hù)。
[0041]對(duì)于太陽(yáng)能電池500和600，分別利用接合層124和624將金屬膜125和625附接到金屬接觸層122和622。在本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中，接合層124和624是粘合劑，諸如，聚酰亞胺(例如，加載碳的聚酰亞胺(carbon-loaded polyimide))或環(huán)氧樹(shù)脂(例如，B階環(huán)氧樹(shù)脂)。在本公開(kāi)的另一實(shí)施例中，接合層124和624是焊料,諸如,AuSn、AuGe、PbSn或SnAgCu。所述焊料可以是共融焊料。
[0042]在某些實(shí)施例中，金屬膜125和625是固態(tài)金屬箔。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，金屬膜125和625是帶有聚酰亞胺材料的鄰接層的固態(tài)金屬箔(諸如，Kapton?)。更通常地，所述材料可以是鎳鈷鐵合金材料，或鎳鐵合金材料。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，金屬膜125和625包括鑰層。
[0043]在某些實(shí)現(xiàn)方式中，金屬膜125和625每一個(gè)都具有近似50微米(或者，更通常的，在0.001英寸和0.0I英寸之間)的厚度。一種替代的襯底實(shí)現(xiàn)方式將是0.002 "Kapton膜加上0.0015，，粘合劑/0.002，，Mo箔/0.002”Kapton膜加上0.0015”粘合劑，總厚度0.009”。然而，Kapton膜可以薄如0.001”以及厚如0.01”。粘合劑可以是薄如0.0005”以及厚如0.005”。Mo箔可以是如0.001”那樣薄以及如0.005”那樣厚。
[0044]圖2是本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中的電池間電互連550的附接的圖示。電互連550通常在形狀上是蛇形的(serpentine)。第一端部通常焊接到觸點(diǎn)520，但是也可以使用其它接合技術(shù)。電互連550還包括:第二 U形部552，其連接到在電池的頂表面以及邊沿510之上延伸的第一部分；第三直部553，其連接到所述第二部分，并與太陽(yáng)能電池的邊沿平行地垂直延伸沿著電池的側(cè)邊沿，并終止在電池的底表面下面的并與第三部553正交地延伸的彎曲的觸點(diǎn)末端部554中。觸點(diǎn)末端部554適于直接地連接到相鄰的第二太陽(yáng)能電池600的第一極性的底部觸點(diǎn)或者端子。
[0045]互連件550可以包括鑰，鎳鈷鐵合金材料，諸如，Kovar?,或者鎳鐵材料,諸如，Invar?,并且在形狀上可以基本為矩形，厚度在0.0007英寸和0.0013英寸之間。
[0046]圖3中示出的本發(fā)明的一個(gè)方面是，太陽(yáng)能電池組件包括多個(gè)柔性薄膜太陽(yáng)能電池400、500、600、700和800，其以電互連450、550、650和750互連。該太陽(yáng)能電池組件可以被成形為符合具有非平面配置的支撐件1002的表面?？梢岳谜澈蟿?001將支撐件1002附接到空間飛行器或衛(wèi)星的表面。
[0047]圖4是圖3的太陽(yáng)能電池組件的延展的視圖，其更清晰地示出了由附接到支撐件的太陽(yáng)能電池形成彎曲的表面，該支撐件又被附接到空間飛行器或衛(wèi)星。
[0048]圖5是并入有太陽(yáng)能電池陣列的空間飛行器2000的透視圖，其具有在裝載位置的繞心軸2002纏繞的柔性支撐件2001。陣列/支撐件2001可以是滿足電力面板要求所需的適當(dāng)?shù)膶挾?。在現(xiàn)有的空間飛行器上的不同標(biāo)準(zhǔn)的剛性面板在尺寸上范圍從在一邊上小于一英尺到在一邊上大于15英尺。
[0049]圖6是包括具有太陽(yáng)能電池陣列的空間飛行器的透視圖，其具有處于部署位置的柔性支撐件2001，從空間飛行器2000向外延伸以便允許入射太陽(yáng)光照射太陽(yáng)能電池2004。
[0050]盡管已經(jīng)就某些具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是許多其他的修改和變型對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是明顯的。因此本發(fā)明應(yīng)當(dāng)在所有方面都被認(rèn)為是說(shuō)明性的和非限制性的。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求表示，并意圖將落入其等同的含義和范圍內(nèi)的所有改變涵蓋其中。
[0051]將理解，上面所描述的元件中的每一個(gè)，或者兩個(gè)或更多個(gè)一起，也可以發(fā)現(xiàn)在與上面所描述的類型不同的其它類型的構(gòu)造中的有用應(yīng)用。
[0052]盡管已經(jīng)示出和描述本發(fā)明為在利用化合物半導(dǎo)體的太陽(yáng)能電力系統(tǒng)中實(shí)施，但是并不是意圖將其限制到所示出的細(xì)節(jié)，因?yàn)榭梢赃M(jìn)行多種不同的修改和結(jié)構(gòu)改變而不偏離本發(fā)明的精神。
[0053]無(wú)需更多的分析，前述內(nèi)容將如此完全地揭示本發(fā)明的要旨，其它人可以通過(guò)應(yīng)用當(dāng)前知識(shí)容易地將其適用于不同應(yīng)用，而不省略從現(xiàn)有技術(shù)的觀點(diǎn)來(lái)看構(gòu)成本發(fā)明的一般的或特定的方面的相當(dāng)實(shí)質(zhì)性的特點(diǎn)的特征，并因此這樣的適用應(yīng)當(dāng)被理解為在下面的權(quán)利要求的等同的含義和范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種空間飛行器和太陽(yáng)能組件，包括: 非平面支撐件，用于安裝多個(gè)太陽(yáng)能電池；以及 安裝在該非平面支撐件上的多個(gè)太陽(yáng)能電池，其中所述多個(gè)太陽(yáng)能電池中的每一個(gè)太陽(yáng)能電池被成形為符合所述非平面支撐件的非平面表面，并且其中所述多個(gè)太陽(yáng)能電池中的每一個(gè)太陽(yáng)能電池包括由III；族化合物半導(dǎo)體形成的薄的柔性膜半導(dǎo)體主體，包括:具有第一帶隙的第一太陽(yáng)能子電池； 設(shè)置在所述第一子電池之上的第二太陽(yáng)能子電池，其具有比所述第一帶隙小的第二帶隙； 分級(jí)中間層，由1=(?八1八8構(gòu)成，并且設(shè)置在所述主體中所述第二子電池之上，并具有比所述第二帶隙大的第三帶隙；以及 第三太陽(yáng)能子電池，其在所述主體中所述中間層之上，并相對(duì)于所述第二子電池晶格失配，并且具有比所述第三帶隙小的第四帶隙； 其中其上安裝有所述多個(gè)太陽(yáng)能電池的所述非平面支撐件被附接到所述空間飛行器。
2.如權(quán)利要求1所述的空間飛行器和太陽(yáng)能電池組件，其中所述空間飛行器是衛(wèi)星。
3.如權(quán)利要求1所述的空間飛行器和太陽(yáng)能電池組件，其中所述分級(jí)中間層具有基本恒定的帶隙。
4.如權(quán)利要求3所述的空間飛行器和太陽(yáng)能電池組件，其中所述分級(jí)中間層的基本恒定的帶隙是1.5?。
5.如權(quán)利要求1所述的空間飛行器和太陽(yáng)能電池組件，其中所述分級(jí)中間層具有單調(diào)改變的晶格常數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的空間飛行器和太陽(yáng)能電池組件，其中所述分級(jí)中間層是具有單調(diào)改變的晶格常數(shù)的一系列的組分上臺(tái)階分級(jí)的層。
7.如權(quán)利要求1所述的空間飛行器和太陽(yáng)能電池組件，其中所述第一太陽(yáng)能子電池包括111(? (八1〉？發(fā)射極區(qū)域和111(? (八1〉？基極區(qū)域，所述第二太陽(yáng)能子電池包括發(fā)射極層和1成“8基極層；并且所述第三太陽(yáng)能子電池包括由1成“8構(gòu)成的發(fā)射極層和基極層。
8.如權(quán)利要求7所述的空間飛行器和太陽(yáng)能電池組件，其中所述基極層由1? 0156^8 或 1110 構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池組件，其中所述非平面支撐件包括彎曲的表面。
10.一種用于將多個(gè)太陽(yáng)能電池安裝到空間飛行器上的方法，所述方法包括: 提供非平面支撐件，用于安裝多個(gè)太陽(yáng)能電池； 在該非平面支撐件上安裝所述多個(gè)太陽(yáng)能電池，其中所述多個(gè)太陽(yáng)能電池中的每一個(gè)太陽(yáng)能電池被成形為符合所述非平面支撐件的非平面表面，并且其中所述多個(gè)太陽(yáng)能電池中的每一個(gè)太陽(yáng)能電池包括由III；族化合物半導(dǎo)體形成的薄的柔性膜半導(dǎo)體主體，包括: 具有第一帶隙的第一太陽(yáng)能子電池； 設(shè)置在所述第一子電池之上的第二太陽(yáng)能子電池，其具有比所述第一帶隙小的第二帶隙； 分級(jí)中間層，由111(?八1八8構(gòu)成，并且設(shè)置在所述主體中所述第二子電池之上，并具有比所述第二帶隙大的第三帶隙；以及 第三太陽(yáng)能子電池，其在所述主體中所述中間層之上，并相對(duì)于所述第二子電池晶格失配，并且具有比所述第三帶隙小的第四帶隙；以及 將其上安裝有所述多個(gè)太陽(yáng)能電池的所述非平面支撐件附接到空間飛行器，其中所述非平面支撐件適于附接到所述空間飛行器的彎曲的表面。
【文檔編號(hào)】H01L31/0735GK104348402SQ201410342854
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月19日
【發(fā)明者】D·麥格林, P·R·夏普斯, A·科恩菲爾德, M·A·斯坦 申請(qǐng)人:安科太陽(yáng)能股份有限公司