化合物半導(dǎo)體光伏電池和其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及化合物半導(dǎo)體光伏電池和制造所述化合物半導(dǎo)體光伏電池的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 化合物半導(dǎo)體根據(jù)材料組成而具有不同水平的帶隙（能帶間隙，bandgap)能量 和晶格常數(shù)。因此，制造了多結(jié)光伏電池，通過(guò)其將太陽(yáng)光的波長(zhǎng)范圍在多個(gè)光伏電池之間 分配，使得能量轉(zhuǎn)換效率提高。
[0003] 目前，多結(jié)光伏電池的典型實(shí)例為S結(jié)光伏電池（1.88eV/1.40eV/0.67eV)，其包 括設(shè)置在具有與神化嫁（GaAs)的晶格常數(shù)基本上相同的晶格常數(shù)的錯(cuò)（Ge)基底上的使用 晶格匹配材料的Ge單元（cell)/Ga(In)As單元/GaInP單元。
[0004] 由化合物半導(dǎo)體制成的光伏電池的效率為娃（Si)光伏電池的效率的約兩倍高。 然而，由化合物半導(dǎo)體制成的光伏電池具有高成本的基底或者小尺寸的基底，并且因此明 顯比娃光伏電池昂貴。因此，由化合物半導(dǎo)體制成的光伏電池被用于特殊用途，主要用于在 例如空間衛(wèi)星中的空間用途。
[0005] 此外，近來(lái)，已經(jīng)通過(guò)將由塑料制成的廉價(jià)的聚光透鏡和由化合物半導(dǎo)體制成的 小的光伏電池單元組合而形成聚光式光伏電池。因此，與在不使用聚光透鏡的情況下形成 的典型的平板光伏電池相比，昂貴的化合物半導(dǎo)體的使用量減少。運(yùn)樣的聚光式光伏電池 能夠W較低的成本制造并且除了如W上描述的特殊用途之外，作為用于一般用途的光伏電 池也是實(shí)用的。
[0006] 然而，光伏電池的發(fā)電成本仍然保持為高的，并且因此進(jìn)一步降低成本勢(shì)在必行。 因此，正進(jìn)行研究來(lái)提高能量轉(zhuǎn)換效率和降低制造成本。
[0007] 然而，從電流平衡的觀點(diǎn)來(lái)看，使用Ge基底的現(xiàn)在主要使用的晶格匹配型=結(jié)光 伏電池的帶隙平衡不是最佳的。期望提高其構(gòu)造中的底部單元的帶隙。 W08]作為用于獲得較高效率的實(shí)例構(gòu)造，存在其中單元的帶隙被設(shè)定為 1. 9eV/l. 42eV/l.OeV的S結(jié)光伏電池（例如，非專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。
[0009] 作為具有1. 9eV和1. 42eV帶隙的單元的材料，分別使用與GaAs基底晶格匹配的 GaInP和GaAs。另一方面，作為具有1.OeV帶隙的單元的材料，使用不與GaAs基底晶格匹 配且引起約2%的晶格失配量的GaInAs單元。為了實(shí)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)，使晶體在與常見(jiàn)光伏電池 的晶體生長(zhǎng)方向相反的方向上生長(zhǎng)。
[0010] 具體而言，在GaAs基底上順序生長(zhǎng)GaInP單元和GaAs單元。接著，經(jīng)由用于改變 晶格常數(shù)差的晶格弛豫緩沖層生長(zhǎng)GaInAs單元。然后，將表面粘附至支持基底。最后，通 過(guò)除去GaAs基底，制得S結(jié)光伏電池。光在具有較大帶隙的GaInP單元側(cè)入射。
[0011] 進(jìn)一步地，存在機(jī)械堆疊型光伏電池，其中具有GaAs頂部單元的GaAs基底沉積在 具有GaInAsP底部單元的InP基底上（例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。所述單元在光接收區(qū)域中不是 彼此直接地物理連接的，而是所述單元彼此機(jī)械地連接，使得所述單元經(jīng)由間隙光學(xué)地連 接。
[0012] 進(jìn)一步地，存在使用導(dǎo)電納米粒子陣列的基于直接結(jié)合的光伏電池（參見(jiàn)，例如， 非專(zhuān)利文獻(xiàn)2)，其中基于范德瓦爾斯（Van-der-Waals，VDW)方法將其上形成有光伏電池的 GaAs基底和InP基底經(jīng)由鈕（Pd)納米粒子陣列連接，使得電流經(jīng)由納米粒子與半導(dǎo)體之間 的歐姆接觸流動(dòng)。
[0013] 進(jìn)一步地，存在通過(guò)將其上形成有GaInP頂部單元的GaAs基底和其上形成有 GaInAs底部單元的InP基底直接結(jié)合而形成的光伏電池（參見(jiàn)，例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。
[0014] 進(jìn)一步地，存在通過(guò)將其上形成有GaAs單元的GaAs基底的表面和其上形成有 GaInAs底部單元的InP基底的表面直接結(jié)合而形成的光伏電池（非專(zhuān)利文獻(xiàn)3)。如下變?yōu)?可能的：在GaAs基底上使用晶格匹配材料容易地形成處于短波長(zhǎng)區(qū)域中的單元，且在InP 基底上使用晶格匹配材料容易地形成處于長(zhǎng)波長(zhǎng)區(qū)域中的單元。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽(yáng)〇1引技術(shù)問(wèn)題
[0016] 然而，非專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)的S結(jié)光伏電池具有包括在GaAs單元和GaInAs單元 之間的晶格弛豫緩沖層的結(jié)構(gòu)，其中缺陷（位錯(cuò)）由于晶格弛豫而集中。運(yùn)樣的包括缺陷 的層變成在吸收太陽(yáng)光和從電極取得產(chǎn)生的載流子之前再結(jié)合的原因。結(jié)果，變得難W獲 得高的效率。
[0017] 進(jìn)一步地，缺陷可在操作期間增加，且從而使效率隨時(shí)間而劣化。因此，難W制造 具有高的可靠性的光伏電池。
[001引進(jìn)一步地，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)的光伏電池中，在光接收區(qū)域中，從具有GaAs單元 的GaAs基底透射的長(zhǎng)波長(zhǎng)光入射到形成于InP基底上的GaInAsP單元上。
[0019] 在運(yùn)樣的結(jié)構(gòu)中，在GaInAsP單元的光入射側(cè)上形成具有比GaAs所具有的小的帶 隙的InP窗口層。因此，在光入射到所述GaInAsP單元上之前，所述光的一部分被InP窗口 層吸收。運(yùn)樣的InP窗口層可變成效率劣化的原因。
[0020] 進(jìn)一步地，在非專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)的光伏電池中，透射通過(guò)GaInPAs單元（1.8eV)的 長(zhǎng)波長(zhǎng)光入射到GaInPAs單元（1. 15eV)上。然而，在所述GaInPAs單元（1. 15eV)的光入 射側(cè)上，在所述GaInPAs單元（1.8eV)之下經(jīng)由Pd層形成具有比GaInPAs單元的吸收層小 的帶隙的InP結(jié)合層。
[0021] 由于運(yùn)種結(jié)構(gòu)，在光入射到GaInPAs單元（1. 15eV)上之前，所述光的一部分被InP 結(jié)合層吸收。所述InP結(jié)合層具有作為結(jié)合層的作用和作為窗口層的作用。然而，由于比 GaInPAs單元的吸收層（1.8eV)小的帶隙，運(yùn)樣的InP窗口層變成光伏電池的效率劣化的原 因。
[0022] 進(jìn)一步地，在非專(zhuān)利文獻(xiàn)3中公開(kāi)的相關(guān)技術(shù)中，透射通過(guò)GaAs單元的長(zhǎng)波長(zhǎng)光 入射到GaInPAs單元上。然而，在GaInAs單元的光入射側(cè)上形成具有比GaAs小的帶隙的 InP結(jié)合層作為直接連接GaAs外延基底的結(jié)合層。由于所述InP結(jié)合層，在光入射到所述 GaInAs單元上之前，所述光的一部分被所述InP結(jié)合層吸收。運(yùn)樣的InP結(jié)合層是光伏電 池的效率劣化的原因。
[002引進(jìn)一步地，在非專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)的相關(guān)技術(shù)中，透射通過(guò)GaInP單元的長(zhǎng)波長(zhǎng)光 入射到GaInAs單元上。然而，在所述GaInAs單元的光入射側(cè)上形成具有比GaInP小的帶 隙的InP結(jié)合層作為直接連接GaAs外延基底的結(jié)合層。由于所述InP結(jié)合層，在光入射到 所述GaInAs單元上之前，所述光的一部分被所述InP結(jié)合層吸收。運(yùn)樣的InP窗口層是光 伏電池的效率劣化的原因。
[0024] 如W上描述的，在相關(guān)技術(shù)的化合物半導(dǎo)體光伏電池中，效率未得W充分地改善。
[00巧]本發(fā)明是鑒于所述問(wèn)題做出的，且可提供具有較高效率的化合物半導(dǎo)體光伏電池 和所述化合物半導(dǎo)體光伏電池的制造方法。
[0026] 解決問(wèn)題的手段
[0027] 根據(jù)實(shí)施方式，化合物半導(dǎo)體光伏電池包括化合物半導(dǎo)體基底；一個(gè)或多個(gè)第一 光電轉(zhuǎn)換單元，其由第一化合物半導(dǎo)體材料形成且沉積在所述化合物半導(dǎo)體基底上；結(jié)合 層，其由第二化合物半導(dǎo)體材料形成且沉積在所述一個(gè)或多個(gè)第一光電轉(zhuǎn)換單元上；和一 個(gè)或多個(gè)第二光電轉(zhuǎn)換單元，其由第=化合物半導(dǎo)體材料形成，經(jīng)由所述結(jié)合層結(jié)合至所 述一個(gè)或多個(gè)第一光電轉(zhuǎn)換單元，且設(shè)置在所述一個(gè)或多個(gè)第一光電轉(zhuǎn)換單元在光入射方 向上的光入射側(cè)上。
[0028] 進(jìn)一步地，所述一個(gè)或多個(gè)第一光電轉(zhuǎn)換單元和所述一個(gè)或多個(gè)第二光電轉(zhuǎn)換單 元的帶隙隨著第一和第二光電轉(zhuǎn)換單元在光入射方向上從光入射側(cè)向背側(cè)（后側(cè)，內(nèi)側(cè)， backside)接近而降低，并且，當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)第二光電轉(zhuǎn)換單元的數(shù)量為一個(gè)時(shí)，所述 結(jié)合層的帶隙大于或等于所述一個(gè)第二光電轉(zhuǎn)換單元的帶隙，且當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)第二光 電轉(zhuǎn)換單元的數(shù)量大于一個(gè)時(shí)，所述結(jié)合層的帶隙大于或等于所述第二光電轉(zhuǎn)換單元的至 少一個(gè)的帶隙。
[0029] 本發(fā)明的效果
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供具有較高效率的化合物半導(dǎo)體光伏電池和所述化合 物半導(dǎo)體光伏電池的制造方法可變?yōu)榭赡艿摹?br>【附圖說(shuō)明】
[0031] 圖1是根據(jù)第一實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體光伏電池100的截面圖；
[0032] 圖2A和2B說(shuō)明根據(jù)第一實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體光伏電池100的制造方法；
[0033] 圖3A和3B說(shuō)明根據(jù)第一實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體光伏電池100的制造方法；
[0034] 圖4是根據(jù)第一實(shí)施方式的第一改型實(shí)例的化合物半導(dǎo)體光伏電池101的截面 圖；
[0035] 圖5是根據(jù)第一實(shí)施方式的第二改型實(shí)例的化合物半導(dǎo)體光伏電池103的截面 圖；
[0036] 圖6是根據(jù)第二實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體光伏電池200的截面圖；
[0037] 圖7是根據(jù)第=實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體光伏電池200的截面圖；
[0038] 圖8是根據(jù)第四實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體光伏電池200的截面圖；
[0039] 圖9是根據(jù)第五實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體光伏電池500的截面圖；
[0040] 圖IOA和IOB說(shuō)明根據(jù)第五實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體光伏電池500的制造方法；
[0041] 圖IlA和IlB說(shuō)明根據(jù)第五實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體光伏電池500的制造方法；
[0042] 圖12是根據(jù)第五實(shí)施方式的第一改型實(shí)例的化合物半導(dǎo)體光伏電池501的截面 圖；
[0043] 圖13是根據(jù)第五實(shí)施方式的第二改型實(shí)例的化合物半導(dǎo)體光伏電池503的截面 圖；
[0044] 圖14是根據(jù)第六實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體光伏電池600的截面圖； W45] 圖15是根據(jù)第屯實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體光伏電池700的截面圖訊
[0046] 圖16是根據(jù)第八實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體光伏電池800的截面圖；
【具體實(shí)施方式】
[0047] 在下面，描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體光伏電池和所述化合物半導(dǎo)體 光伏電池的制造方法。
[0048] 第一實(shí)施方式 W例圖1是根據(jù)第一實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體光伏電池100的截面圖；
[0050] 化合物半導(dǎo)體光伏電池100包括電極10、InP基底110、GaInPAs單元120、結(jié)合 層130、結(jié)合層140、隧道結(jié)層150、GaInAs單元160、隧道結(jié)層170、GaInP單元180、接觸層 40A、和電極50。 W51] 根據(jù)第一實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體光伏電池100為其中GaInPAs單元 120(1.OeV)、GaInAs單元 160(1. 40eV)和GaInP單元 180(1. 9eV)串聯(lián)連接的S結(jié)光伏電 池。
[0052] 作為化合物半導(dǎo)體光伏電池100中包括的單元，存在基于憐化銅（In巧的光電轉(zhuǎn) 換單元和基于神化嫁（GaAs)的光電轉(zhuǎn)換單元。所述基于InP的光電轉(zhuǎn)換單元是指由基本 上與InP晶格匹配且可在InP基底110上晶體生長(zhǎng)（可為在InP基底110上生長(zhǎng)的晶體） 的材料體系形成的光電轉(zhuǎn)換單元。運(yùn)里，基本上與InP晶格匹配且可在InP基底110上晶 體生長(zhǎng)的材料稱(chēng)為"基于InP晶格匹配的材料"。進(jìn)一步地，由"基于InP晶格匹配的材料" 形成的單元稱(chēng)為"基于InP晶格匹配的材料單元"。
[0053] 另一方面，基于GaAs的光電轉(zhuǎn)換單元是指由基本上與GaAs或錯(cuò)（Ge)(其具有基 本上等于GaAs的晶格常數(shù)的晶格常數(shù)）晶格匹配且可在GaAs基底或Ge基底上晶體生長(zhǎng) 的材料體系形成的光電轉(zhuǎn)換單元。運(yùn)里，基本上與GaAs或Ge(其具有基本上等于GaAs的 晶格常數(shù)的晶格常數(shù)）晶格匹配且可在GaAs基底或Ge基底上晶體生長(zhǎng)的材料稱(chēng)為"基于 GaAs晶格匹配的材料"。進(jìn)一步地，由"基于GaAs晶格匹配的材料"形成的單元稱(chēng)為"基于 GaAs晶格匹配的材料單元"。
[0054] 在第二至第四實(shí)施方式中也類(lèi)似地使用所述術(shù)語(yǔ)。
[0055] 在化合物半導(dǎo)體光伏電池100中，GaInPAs單元120為基于InP的光電轉(zhuǎn)換單元， 且GaInAs單元160和GaInP單元180為基于GaAs的光電轉(zhuǎn)換單元。 W56] 運(yùn)里，InP基底110為化合物半導(dǎo)體基底或第一化合物半導(dǎo)體基底的實(shí)例。GaInPAs單元120為由第一化合物半導(dǎo)體材料制成的第一光電轉(zhuǎn)換單元的實(shí)例。
[0057] 結(jié)合層130為由第二化合物半導(dǎo)體材料制成的且沉積在GaInPAs單元120上的結(jié) 合層的實(shí)例。GaInAs單元160和GaInP單元180為由第S化合物半導(dǎo)體材料制成的多個(gè)第 二光電轉(zhuǎn)換單元的實(shí)例。 陽(yáng)化引在圖1中，光在圖中從上側(cè)向下側(cè)的方向（即，在從GaInP單元180向GaInPAs單 元120的方向）（在下文中的"光入射方向"）上入射。
[0059] 電極10為設(shè)置在光入射方向上的背（較深）側(cè)上的用作下電極的電極。作為電 極10,可使用通過(guò)堆疊由例如Ti/Pt/Au制成的金屬層而形成的電極。
[0060] 作為InP基底110,可使用由例如P型單晶憐化銅制成的晶片。作為雜質(zhì)，可使用 例如化。
[0061] 在InP基底110的表面上形成GaInPAs單元120。GaInPAs單元120包括P型InP 層 121、P型Ga(X)InP(y)As層 122、n型Ga(X)InP(y)As層 123、和n型[Al(X)Ga] (y)InAs 層 124。
[0062] GaInPAs單元120包括與InP晶格匹配的GaInPAs的晶體層。InP層121、Ga(X) InP(Y)As層 122、Ga(X)InP(Y)As層 123、和[Al(X)Ga](y)InAs層 124W此順序沉積在InP 基底110的表面上。
[0063] InP層121為設(shè)置在光入射方向上的背側(cè)上的背面電場(chǎng)度ackSurfaceField, BS巧層。在Ga(X)InP(y)As層 122 和Ga(X)InP(y)As層 123 之間形成GaInPAs單元 120 的 pn結(jié)。[Al(X)Ga] (y)InAs層124為設(shè)置在光入射方向上的前側(cè)（光入射側(cè)）上的窗口層。
[0064] 運(yùn)里，GaInPAs單元120可視為具有如下的單元：形成pn結(jié)的Ga(X)InP(Y)As層 122 和Ga(X)InP(Y)As層 123、在GaInPAs單元 120 的光入射側(cè)上形成的[Al(X)Ga] (y)InAs 層124、和在光入射方向上的背側(cè)上形成的InP層121。 W65]InP層m作為所述BSF層使用，且因此InP層m具有大于P型Ga(X)InP(y)As層122和n型Ga (X)InP(y)As層123的帶隙（1.OeV)的帶隙。作為InP層121的雜質(zhì)，可 使用鋒狂n)。
[0066] 通過(guò)使用例如化作為雜質(zhì)，Ga(X)InP(y)As層122的導(dǎo)電類(lèi)型變?yōu)镻型。
[0067] 通過(guò)使用例如Si作為雜質(zhì)，Ga(X)InP(Y)As層123的導(dǎo)電類(lèi)型變?yōu)閚型。
[0068] 在Ga(X)InP(y)As層 122 和Ga(X)InP(y)As層 123 中，調(diào)節(jié)Ga的比率"X"和P的 比率"y"使得所述層的帶隙為1.OeV。 W例[Al(X)Ga] (y)InAs層 124 作為窗口層使用。因此，[Al(X)Ga] (y)InAs層 124 具有 大于Ga(X)InP(Y)As層122和Ga(X)InP(Y)As層123的帶隙（1.OeV)的帶隙。在第一實(shí)施 方式中，[Al(X)Ga] (y)InAs層124的帶隙被設(shè)定為例如1. 5eV。
[0070] 為了確保透射通過(guò)結(jié)合層130的光到達(dá)GaInPAs單元120的Ga(X)InP(Y)As層122 和Ga(X)InP(y)As層 123,作為GaInPAs單元 120 的窗口層的[Al(X)Ga] (y)InAs層 124 的 帶隙被設(shè)定為例如1. 5eV。
[0071] 在此情況下，類(lèi)似于相關(guān)技術(shù)中的化合物半導(dǎo)體光伏電池，如果InP層用作窗口 層124,則透射通過(guò)GaInAs單元160 (1. 40eV)的太陽(yáng)光的一部分被吸收，因?yàn)镮nP的帶隙為 1. 35eV〇
[0072] 在根據(jù)第一實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體光伏電池100中，為了防止運(yùn)樣的能量損失 的發(fā)生，使用具有比GaInAs單元160的帶隙大的帶隙的[Al(X)Ga] (y)InAs層124作為窗 口層。 陽(yáng)07引作為[Al(X)Ga] (y)InAs層124的雜質(zhì)，可使用例如Si。
[0074] AlGaInAs與InP晶格匹配，且因此適合于沉積Ga(X)InP(Y)As層123。
[0075] 通過(guò)制造化合物半導(dǎo)體光伏電池100的步驟中的清潔過(guò)程和表面活化過(guò)程將結(jié) 合層130結(jié)合至結(jié)合層140?；衔锇雽?dǎo)體光伏電池100是通過(guò)結(jié)合兩個(gè)層狀體而制造的。
[0076] 在所述兩個(gè)層狀體之一的最上表面上形成結(jié)合層130,且在另一層狀體的最上表 面上形成結(jié)合層140。然后，將結(jié)合層130和結(jié)合層140彼此結(jié)合W形成化合物半導(dǎo)體光伏 電池100。
[0077] 作為結(jié)合層130,使用n+型InP層。結(jié)合層130的雜質(zhì)濃度設(shè)定為大于[Al(X)Ga] (y)InAs層124的雜質(zhì)濃度。通過(guò)如此做，結(jié)合層130的導(dǎo)電類(lèi)型為n+型。
[0078] 用作結(jié)合層130的InP層的帶隙為1. 35eV，其小于GaInAs單元160的帶隙，使得 透射通過(guò)GaInAs單元160的光的一部分被吸收。然而，運(yùn)是優(yōu)選的，因?yàn)樵诖饲闆r下的吸 收量小于在其中如在非專(zhuān)利文獻(xiàn)3中描述的相關(guān)技術(shù)中使用GaAs單元的情況下的吸收量。
[0079] 在本文中，對(duì)其中用作結(jié)合層130的InP層的帶隙為1. 35eV的情況進(jìn)行了描述。 然而，通過(guò)使用向其添加Ga的Ga(X)InP層作為結(jié)合層130和提高Ga的組成比，所述帶隙 可大于1. 35eV。
[0080] 在此情況下，優(yōu)選的是待用作結(jié)合層130的材料具有大于或等于設(shè)置在結(jié)合層 130的光入射側(cè)（上游側(cè)）上的GaInAs單元160的帶隙（1. 40eV)的帶隙。
[0081] 進(jìn)一步地，在結(jié)合層130和GaInAs單元160之間形成結(jié)合層140和隧道結(jié)層150。 結(jié)合層140和隧道結(jié)層150兩者均包括GaAsW具有1. 42eV的帶隙。因此，透射通過(guò)GaInAs 單元160的光未被吸收。
[0082] 通過(guò)制造化合物半導(dǎo)體光伏電池100的步驟中的清潔過(guò)程和表面活化過(guò)程，將結(jié) 合層140結(jié)合至設(shè)置在其InP基底110側(cè)上的結(jié)合層130。作為結(jié)合層140,可使用例如n+ 型GaAs層。GaAs層的帶隙為1. 42eV，其大于GaInAs單元160的帶隙。因此，GaAs層不吸 收透射通過(guò)GaInAs單元160的光。結(jié)合層140的雜質(zhì)濃度設(shè)定為類(lèi)似于結(jié)合層130的雜 質(zhì)濃度。
[0083] 在圖1的化合物半導(dǎo)體光伏電池100中，在結(jié)合層130和結(jié)合層140之間的邊界 的上側(cè)是通過(guò)W例如顛倒的狀態(tài)順序沉積各層而形成的。因此，結(jié)合層140是沉積在隧道 結(jié)層150上的。
[0084] 在結(jié)合層140和GaInAs單元160之間形成隧道結(jié)層150。在圖1的化合物半導(dǎo)體 光伏電池100中，在結(jié)合層130和結(jié)合層140之間的邊界的上側(cè)是通過(guò)W例如顛倒的狀態(tài) 順序沉積各層而形成的。因此，隧道結(jié)層150是沉積在GaInAs單元160上的。 W85] 隧道結(jié)層150包括n+型GaAs層151和P+型GaAs層152。作為將導(dǎo)電類(lèi)型設(shè)定 為n型的雜質(zhì)，可使用例如蹄（Te)。作為將導(dǎo)電類(lèi)型設(shè)定為P型的雜質(zhì)，可使用例如碳（C)。n+型GaAs層151和P+型GaAs層152包括W高濃度滲雜的薄的pn結(jié)。
[0086] 隧道結(jié)層150的GaAs層151和GaAs層152W比GaInAs單元160高的濃度滲雜。 隧道結(jié)層150是為了使電流在GaInAs單元160的P型GaInAs層162和GaInPAs單元120 的n型Ga(X)InP(y)As層123之間（通過(guò)隧道結(jié)）流動(dòng)而形成的結(jié)層。
[0087] 在隧道結(jié)層150和隧道結(jié)層170之間形成GaInAs單元160。
[0088] GaInAs單元 160 包括P型Ga(X)InP層 161、P型GaInAs層 162、n型GaInAs層 163、和n型[Al(X)Ga] (y)InP層 164。
[0089] Ga(X)InP層 161、GaInAs層 162、GaInAs層 163、和[Al(X)Ga] (y)InP層 164W此 順序沉積在隧道結(jié)層150的表面上。在實(shí)際的制造過(guò)程中，GaInAs單元160W例如顛倒的 狀態(tài)沉積在隧道結(jié)層