(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多接合型太陽電池（ＭＳ）及び前記多接合型太陽電池（ＭＳ）を保護する保護ダイオード構造（ＳＤ）を備えている太陽電池装置（ＳＶ）であって、
前記多接合型太陽電池（ＭＳ）及び前記保護ダイオード構造（ＳＤ）は、共通の裏面（ＲＦ）と、メサトレンチ（ＭＧ）によって離隔されている表面と、を有しており、
前記共通の裏面（ＲＦ）は、導電層を含んでおり、
光は前記表面を介して前記多接合型太陽電池（ＭＳ）に入射し、
前記多接合型太陽電池（ＭＳ）は、複数のセル（ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３）から成るスタックを含んでおり、前記表面の最も近くに配置されているトップセル（ＳＣ１）及び前記裏面の最も近くに配置されているボトムセル（ＳＣ３）を有しており、各セル（ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３）はｎｐ接合部を含んでおり、隣接するセル間にはトンネルダイオード（ＴＤ）が配置されており、
前記保護ダイオード構造（ＳＤ）における半導体層の数は、前記多接合型太陽電池（ＭＳ）における半導体層の数よりも少ないが、しかしながら、前記保護ダイオード構造（ＳＤ）に残存する一連の半導体層は、前記多接合型太陽電池（ＭＳ）の一連の半導体層と一致しており、
前記保護ダイオード構造（ＳＤ）においては、少なくとも、上部保護ダイオード（Ｄ１）と、前記裏面の最も近くに配置されている下部保護ダイオード（Ｄ２）と、が形成されており、隣接する保護ダイオード（Ｄ１，Ｄ２）間には、前記メサトレンチ（ＭＧ）によって、前記トンネルダイオード（ＴＤ）から離隔されているトンネルダイオード（ＴＤ）が配置されており、
前記保護ダイオード構造（ＳＤ）におけるｎｐ接合部の数は、少なくとも、前記多接合型太陽電池（ＭＳ）におけるｎｐ接合部の数よりも１だけ少ない、太陽電池装置（ＳＶ）において、
前記多接合型太陽電池（ＭＳ）の表面及び前記保護ダイオード構造（ＳＤ）の表面には、１つ以上の金属層を含んでいる接続コンタクト構造（Ｍ）が形成されており、且つ、該接続コンタクト構造（Ｍ）の下には、複数の半導体層から成る導電性のコンタクト層（Ｃ，Ｃ１）が形成されており、前記複数の半導体層は、トンネルダイオード（ＴＤ）を含んでいることを特徴とする、
太陽電池装置（ＳＶ）。
【請求項２】
前記接続コンタクト構造（Ｍ）と前記トンネルダイオード（ＴＤ）との間には、ｐドープ型半導体層（ＰＨＬ，ＰＨＬ１）が、前記コンタクト層（Ｃ，Ｃ１）の一部として形成されている、
請求項１に記載の太陽電池装置（ＳＶ）。
【請求項３】
前記ｐドープ型半導体層は、化合物ＧａＩｎＰ及び／又はＧａＡｓを含んでいる、
請求項２に記載の太陽電池装置（ＳＶ）。
【請求項４】
前記接続コンタクト構造（Ｍ）は、ＡｕＺｎ合金から成る層及び／又はＡｇの化合物から成る層及び／又はＡｕの化合物から成る層及び／又はＺｎ合金から成る層を含んでいる、
請求項１又は２に記載の太陽電池装置（ＳＶ）。
【請求項５】
前記トンネルダイオード（ＴＤ）は、負にドープされた少なくとも１つの層と、正にドープされた層と、から形成されており、
負のドーピングは、元素Ｓｉ及び／又はＴｅ及び／又はＳｅによって実現されており、及び／又は、正のドーピングは、元素Ｃ及び／又はＺｎ及び／又はＭｇによって実現されており、
各層のドーパント濃度は１×１０18ｃｍ-3よりも高い、
請求項１又は２に記載の太陽電池装置（ＳＶ）。
【請求項６】
トンネルダイオード（ＴＤ）は、前記トップセル（ＳＣ１）と前記接続コンタクト構造（Ｍ）との間に形成されており、
前記トンネルダイオード（ＴＤ）は、上下に重なって配置されており、且つ、ＧａＡｓ化合物から成る少なくとも２つの層から形成されている、及び／又は、前記２つの層のうちの少なくとも１つの層は、１％から４０％の間のアルミニウム含有率を有している、
請求項１又は２に記載の太陽電池装置（ＳＶ）。
【請求項７】
前記多接合型太陽電池（ＭＳ）はミドルセル（ＳＣ２）を有しており、前記トップセル（ＳＣ１）はＧａＩｎＰを含んでおり、前記ミドルセル（ＳＣ２）はＧａＡｓ又はＧａＩｎＡｓを含んでおり、前記ボトムセル（ＳＣ３）はＧｅを含んでいる、
請求項１又は２に記載の太陽電池装置（ＳＶ）。
【請求項８】
前記多接合型太陽電池（ＭＳ）は、４つ以上のセル（ＳＣ１，ＳＣ２；ＳＣ３，ＳＣｎ）を含んでいる、
請求項１又は２に記載の太陽電池装置（ＳＶ）。
【請求項９】
前記保護ダイオード構造（ＳＤ）の前記接続コンタクト構造（Ｍ）は、少なくとも部分的に、正にドープされた半導体層に直接接しており、該半導体層は、化合物ＧａＩｎＰ及び／又はＡｌＧａＡｓから形成されている、及び／又は、
前記多接合型太陽電池（ＭＳ）の前記接続コンタクト構造（Ｍ）は、少なくとも部分的に、正にドープされた半導体層に直接接しており、該半導体層は化合物ＧａＡｓから形成されている、
請求項１又は２に記載の太陽電池装置（ＳＶ）。
【請求項１０】
前記保護ダイオード構造（ＳＤ）及び前記多接合型太陽電池（ＭＳ）の前記接続コンタクト構造（Ｍ）は同一の層列を有している、
請求項１又は２に記載の太陽電池装置（ＳＶ）。
【請求項１１】
前記保護ダイオード構造（ＳＤ）及び前記多接合型太陽電池（ＭＳ）は半導体ミラーを含んでおり、該半導体ミラーの層は、１Ｅ１７／ｃｍ3よりも高いドーパント濃度を有している、
請求項１又は２に記載の太陽電池装置（ＳＶ）。
【請求項１２】
前記保護ダイオードの表面は、前記多接合型太陽電池（ＭＳ）の裏面とは導電的に接続されていない、
請求項１又は２に記載の太陽電池装置（ＳＶ）。
【請求項１３】
前記メサトレンチ（ＭＧ）は、前記保護ダイオード構造（ＳＤ）の層スタックと、前記多接合型太陽電池（ＭＳ）の前記スタックと、の間に形成されているので、両方のスタックは、前記表面の側では完全に離隔されており、前記裏面（ＲＦ）においてのみ、共通して形成され、繋がっている層を有している、
請求項１又は２に記載の太陽電池装置（ＳＶ）。
【請求項１４】
前記多接合型太陽電池（ＭＳ）及び前記保護ダイオード構造（ＳＤ）は、ｎｐ接合部として形成されており、ｎ型層は、前記表面から見ると、ｐ型層の上に配置されている、
請求項１又は２に記載の太陽電池装置（ＳＶ）。
【請求項１５】
前記太陽電池装置（ＳＶ）は、ゲルマニウムウェハの形の半導体ウェハを含む、
請求項１又は２に記載の太陽電池装置（ＳＶ）。
【請求項１６】
前記メサトレンチ（ＭＧ）は、前記ゲルマニウムウェハ内まで形成されている、
請求項１５に記載の太陽電池装置（ＳＶ）。
【請求項１７】
前記多接合型太陽電池（ＭＳ）及び前記保護ダイオード構造（ＳＤ）は、モノリシックに集積されている、
請求項１又は２に記載の太陽電池装置（ＳＶ）。
【請求項１８】
前記保護ダイオード構造（ＳＤ）及び前記多接合型太陽電池（ＭＳ）は、半導体接合面を含む、
請求項１又は２に記載の太陽電池装置（ＳＶ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１〜４からは、多接合型太陽電池及び保護ダイオード構造を備えている太陽電池装置に関する種々のコンセプトが公知である。更に、引用文献５及び引用文献６、また特に、非特許文献１からは、別の構成の太陽電池装置が公知である。特に、特許文献１においては、太陽電池スタックの上面において、ｐ＋ドープ型ＡｌＧａＡｓから成る公知の窓層のみがＧａＩｎＰ部分セルの上に直接載置されており、他方、保護構造においては、金属がトンネルダイオードのｎ＋＋ドープ型部分層の上に直接形成されていることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１００８１８８号明細書
【特許文献２】米国特許第６６００１００号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第１４４３５６６号明細書
【特許文献４】米国特許第７４４９６３０号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第１０２００４０５５２２５号明細書
【特許文献６】独国特許出願公開第１０２００４０２３８５６号明細書
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】２００５年５月の９〜１３日にイタリアのストレーザで開催された会議「Ｓｅｖｅｎｔｈ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｓｐａｃｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ」（ＥＳＡ  ＳＰ−５８９，  Ｍａｙ  ２００５）においてＧ．Ｆ．Ｘ．Ｓｔｒｏｂｌ等により発表された「Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｆｕｌｌｙ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｔｒｉｐｌｅ  ＧａＡｓ  Ｓｏｌａｒ  Ｃｅｌｌ，  Ｐｒｏｃ．」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この背景のもとでの本発明の課題は、従来技術を更に発展させた装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、請求項１の特徴部分に記載の構成を備えている太陽電池装置によって解決される。本発明の有利な実施の形態は従属請求項に記載されている。
【０００７】
本発明の対象によれば、多接合型太陽電池及び保護ダイオード構造を備えている太陽電池装置が提供される。多接合型太陽電池及び保護ダイオード構造は、共通の裏面と、メサトレンチによって離隔されている表面と、を有しており、また、共通の裏面は導電層を含んでおり、光は表面を介して多接合型太陽電池に入射する。また、多接合型太陽電池は、３つ以上のセルから成るスタックを含んでおり、表面の最も近くに配置されているトップセル及び裏面の最も近くに配置されているボトムセルを有しており、各セルはｎｐ接合部を含んでおり、隣接するセル間にはトンネルダイオードが配置されている。保護ダイオード構造における半導体層の数は、多接合型太陽電池における半導体層の数よりも少ないが、しかしながら、保護ダイオード構造における一連の半導体層は、多接合型太陽電池の一連の半導体層に対応している。保護ダイオード構造においては、少なくとも、上部保護ダイオードと、裏面の最も近くに配置されている下部保護ダイオードとが形成されており、隣接する保護ダイオード間には、トンネルダイオードが配置されている。保護ダイオード構造におけるｎｐ接合部の数は、少なくとも、多接合型太陽電池におけるｎｐ接合部の数よりも１だけ少ない。多接合型太陽電池の表面及び保護ダイオード構造の表面には、１つ以上の金属層を含んでいる接続コンタクト構造が形成されており、またこの接続コンタクト構造の下には、複数の半導体層から成る導電性のコンタクト層が形成されており、またこのコンタクト層は、トンネルダイオードを含んでいる。
【０００８】
メサトレンチは、保護ダイオード構造の層スタックと、スタック状の多接合型太陽電池との間に完全に形成されているので、２つのスタックは、上面側では完全に離隔されており、またその下面においてのみ、共通して形成されており、従って繋がっている層を有していることを言及しておく。また、多接合型太陽電池及び保護ダイオード構造はｎｐ接合部として形成されており、従ってｎ型層は、表面から見ると、ｐ型層の上に配置されていることも言及しておく。
【０００９】
保護ダイオード構造の層スタックは表面において、確かに、多接合型太陽電池と同じ接続コンタクト構造を有しており、特に複数の金属層を含んでいる接続コンタクト構造を有しているが、しかしながら保護ダイオード構造における接続コンタクト構造の下では、多接合型太陽電池よりも多くの層がエッチングにより除去されていると解される。これによって、保護ダイオード構造における半導体層の数は少なくなっている。また有利には、太陽電池装置は半導体ウェハ、特に有利にはゲルマニウムウェハを含んでいる。一般的に、多接合型太陽電池は、ウェハの面積の大部分を占めており、有利には９０％以上を占めており、他方、保護ダイオード構造はウェハの角のうちの１つに配置されている。ウェハの表面を平面で見ると、２つの構造体が相互に並んで配置されており、且つ、メサトレンチによって離隔されている。
【００１０】
更に、保護ダイオード構造及び多接合型太陽電池は主として、ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料から成る層を有していると解される。この場合、多接合型太陽電池の個々のセルは異なるバンドギャップを有しており、表面の最も近くに配置されているトップセルは、ミドルセルよりも大きいバンドギャップを有しており、またミドルセルは裏面の最も近くに配置されているボトムセルよりも大きいバンドギャップを有している。これによって、光は常にトップセルを通過して入射する。トップセルによって吸収されないスペクトルは、後続のセルに入射する。セルスタック及び保護構造は、有利にはモノリシックに集積されていることを言及しておく。１つの択一的な実施の形態においては、各スタックが半導体接合面を含んでいる。１つの択一的な実施の形態においては、セルスタックが３つより多くの太陽電池を有している。有利には、セルスタックは４つ又は５つ又は６つのセルを有している。
【００１１】
この配置構成の利点は、特に保護ダイオード構造においては、トンネルダイオードの上に金属コンタクトが形成されることによって、保護ダイオード構造の信頼性及び長時間安定性が高められることにある。更に、保護ダイオード構造の形成にあたり、付加的な半導体又は金属層は設けられず、その代わりに、多接合型太陽電池の半導体及び金属層が保護ダイオード構造の表面の接続に使用される。換言すれば、保護ダイオード構造及び多接合型太陽電池は同一の接続コンタクト構造を有している。異なる２つのコンタクトシステムの特性決定及び判定を行う必要はない。
【００１２】
実験の結果、トンネルダイオードの形成によって、歩留まりが改善されるか、又は、製造プロセスがよりロバストになることが分かった。更には、生産プロセスをフレキシブルに使用することができる。つまり、多接合型太陽電池を基礎として、同一の接続コンタクト構造の使用の下で、少数の付加的なプロセスステップによって保護ダイオード構造を製造することができる。
【００１３】
また別の実験の結果、驚くべきことに、付加的なトンネルダイオードの導入によって、保護ダイオード構造における電流密度が比較的高い場合であっても電圧降下による影響は極僅かなものとなり、また特に、保護ダイオード構造の導通接続特性が変化しないことが分かった。更には、トンネルダイオードを形成するために付加的な層を導入しても歩留まりは低下せずに、むしろ向上することが分かった。
【００１４】
１つの実施の形態においては、裏面における導電層は１つ以上の金属層、及び／又は、金属層の上に配置されている１つ以上の半導体層を含んでいる。特に、ゲルマニウム基板ウェハが使用される場合には、ゲルマニウムから成る半導体層を設けることが有利である。つまり、メサトレンチを形成するためのメサエッチングはゲルマニウム基板において終了する。
【００１５】
１つの発展形態においては、接続コンタクト構造とトンネルダイオードとの間に、ｐドープ型半導体層が形成されている。有利には、ｐドープ型半導体層は、化合物ＧａＩｎＰ及び／又はＧａＡｓを含んでおり、また表面におけるコンタクト層は、１つ以上の金属層を含んでいる。
【００１６】
実験の結果、接続コンタクト構造がＡｕＺｎ合金から成る層及び／又はＡｇの化合物から成る層及び／又はＡｕの化合物から成る層及び／又はＺｎ合金から成る層を含んでいる場合には有利であることが分かった。これによって特に、ｐドープ型半導体層の上において、低抵抗の化合物を達成することができる。換言すれば、金属層を素材結合によりｐドープ型半導体層上に形成することが有利である。
【００１７】
１つの実施の形態においては、トンネルダイオードが、負にドープされた少なくとも１つの層と、正にドープされた少なくとも１つの層と、から形成され、その場合、負のドーピングは、元素Ｓｉ及び／又はＴｅ及び／又はＳｅによって実現されている、及び／又は、正のドーピングは、元素Ｃ及び／又はＺｎ及び／又はＭｇによって実現されている。有利には、各層のドーパント濃度は１×１０ｅ１８ｃｍ-3よりも高く、より有利には３×１０ｅ１８ｃｍ-3よりも高い。
【００１８】
１つの別の実施の形態においては、トンネルダイオードが、トップセルと接続コンタクト構造との間に形成されている。有利には、トンネルダイオードが、上下に重なって配置されており、且つ、ＧａＡｓ化合物から成る、少なくとも２つの層から形成されている。この場合、それらの層のうちの少なくとも１つの層又は両層は、１％から４０％の間のアルミニウム含有率を有している。極めて有利には、それらの層のうちの１つの層又は両層におけるアルミニウム含有率は、５％から２０％の間である。
【００１９】
１つの別の実施の形態においては、多接合型太陽電池がミドルセルを有している。有利には、トップセルはＧａＩｎＰを含んでおり、ミドルセルはＧａＡｓ又はＧａＩｎＡｓを含んでおり、またボトムセルはＧｅを含んでいる。
【００２０】
１つの有利な実施の形態においては、多接合型太陽電池が、４つ以上のセルを含んでいる。それぞれが異なるバンドギャップを有しているセルの数が多くなるに連れ、各セルのバンドギャップを相互により簡単に調整することができ、また装置の効率を高めることができると解される。
【００２１】
別の発展形態においては、保護ダイオードの接続コンタクト構造は、少なくとも部分的に又は完全に、ｐドープ型半導体層に直接接しており、その場合、有利にはｐドープ型半導体層は、化合物ＧａＩｎＰ及び／又はＡｌＧａＡｓ及び／又はＧａＡｓ及び／又はＧａＩｎＡｓから形成されている。１つの択一的な実施の形態においては、多接合型太陽電池の接続コンタクト構造は、少なくとも部分的に又は完全に、正にドープされた半導体層に直接接しており、その場合、半導体層は化合物ＧａＡｓから成るものである。換言すれば、接続コンタクト構造は、少なくとも部分的に又は完全に、ｐドープ型半導体層との素材結合による結合部を形成している。
【００２２】
１つの実施の形態においては、保護ダイオード及び多接合型太陽電池の接続コンタクト構造が同一の層列を有している。２つの層スタックが共通の繋がった層として、有利にはエピタキシャルに成長されており、それらの層が成長し終わった後で初めて、メサエッチングによって２つのスタックに離隔されていると解される。
【００２３】
１つの有利な発展形態においては、保護ダイオード構造及び多接合型太陽電池は半導体ミラーを含んでおり、その場合、半導体ミラーの複数の層は、１Ｅ１７／ｃｍ3よりも高いドーピングを有している。そのような高いドーピングによって、半導体ミラーは比較的低い抵抗を有している。有利には、半導体ミラーは隣接する２つのセル間に形成されている。
【００２４】
１つの発展形態においては、保護ダイオードの表面は、多接合型太陽電池の裏面とは導電的に接続されていない。これに対して、保護ダイオード構造は別のウェハの多接合型太陽電池と接続されている。つまり、既存のウェハの保護構造は、後続のウェハ、有利には直接隣接しているウェハの太陽電池構造を保護する。
【００２５】
以下では、添付の図面を参照しながら、本発明を詳細に説明する。図中、同種の部分には同一の参照符号を付している。図示されている実施の形態は、非常に概略的に示されたものであって、従って、間隔また水平方向及び垂直方向における寸法は縮尺通りではないので、別個に記載しない限りは、導き出される相互の幾何学的な関係も有していない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による第１の実施の形態の横断面図を示す。
【図２】図１に示した横断面図の詳細な実施の形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１には、太陽電池装置ＳＶの本発明による第１の実施の形態の横断面図が示されており、この太陽電池装置ＳＶは、多接合型太陽電池ＭＳ及び保護ダイオード構造ＳＤを備えている。多接合型太陽電池ＭＳ及び保護ダイオード構造ＳＤは、共通の裏面ＲＦと、メサトレンチＭＧによって離隔されている表面と、を有している。共通の裏面ＲＦは、導電層ＭＲを含んでいる。多接合型太陽電池ＭＳは、表面の最も近くに配置されているトップセルＳＣ１と、ミドルセルＳＣ２と、裏面の最も近くに配置されているボトムセルＳＣ３と、を有する、複数のセルＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３から成るスタックを含んでいる。各セルＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３はｎｐ接合部（図示せず）を含んでいる。隣接するセル間、即ち、ＳＣ１とＳＣ２との間及びＳＣ２とＳＣ３との間には、トンネルダイオードＴＤがそれぞれ配置されている。
【００２８】
確かに、保護ダイオード構造ＳＤにおける半導体層の数は、多接合型太陽電池ＭＳにおける半導体層の数よりも少ないが、しかしながら、保護ダイオード構造ＳＤに残存する一連の半導体層は、多接合型太陽電池ＭＳの一連の半導体層と同一である。保護ダイオード構造ＳＤは、上部保護ダイオードＤ１と、裏面の最も近くに配置されている下部保護ダイオードＤ２と、を含んでいる。２つの保護ダイオードＤ１，Ｄ２間には、トンネルダイオードＴＤが配置されている。
【００２９】
保護ダイオード構造ＳＤにおけるｎｐ接合部の数は、多接合型太陽電池ＭＳにおけるｎｐ接合部の数よりも１だけ少ない。
【００３０】
多接合型太陽電池ＭＳの表面及び保護ダイオード構造ＳＤの表面には、複数の金属層（図示せず）から成る接続コンタクト構造Ｍが形成されている。多接合型太陽電池ＭＳにおいては、接続コンタクト構造Ｍの下に、複数の半導体層（図示せず）から成る導電性コンタクト層Ｃが形成されている。複数の半導体層は、トンネルダイオードＴＤを含んでいる。接続コンタクト構造ＭとトンネルダイオードＴＤとの間には、ｐドープ型半導体層ＰＨＬが、コンタクト層Ｃの一部として形成されている。
【００３１】
保護ダイオード構造ＳＤにおいては、接続コンタクト構造Ｍの下に、複数の半導体層（詳細には図示せず）から成る導電性コンタクト層Ｃ１が形成されている。複数の半導体層は、トンネルダイオードＴＤを含んでいる。接続コンタクト構造ＭとトンネルダイオードＴＤとの間には、ｐドープ型半導体層ＰＨＬ１がコンタクト層Ｃ１の一部として形成されている。
【００３２】
図２には、図１に示した横断面図の詳細な実施の形態が示されている。以下では、図１との相異点のみを説明する。
【００３３】
接続コンタクト構造Ｍは、一番上の金層と、その金層の下に位置する銀層と、その銀層の下に位置する、ＡｕＺｎ合金から成る層と、から形成されている。多接合型太陽電池ＭＳにおいては、ＡｕＺｎ層の下に、ＧａＡｓ化合物から成る、ｐドープ型半導体層ＰＨＬが形成されており、また、保護ダイオード構造ＳＤにおいては、ＡｕＺｎ層の下に、ｐ型ＧａＩｎＰ化合物から成る、ｐドープ型半導体層ＰＨＬ１が形成されている。多接合型太陽電池ＭＳにおいては、トンネルダイオードＴＤの下に、コンタクト層Ｃに属するｎドープ型ＧａＡｓ層が設けられているが、これに対し、保護ダイオード構造ＳＤにおいては、トンネルダイオードＴＤの下に位置するｎドープ型のｎ型ＧａＩｎＡｓ層が既に上部保護ダイオードに属しているので、従って、このｎ型ＧａＩｎＡｓ層はもはやコンタクト層Ｃ１には含まれていない。
【００３４】
コンタクト層Ｃの下において、太陽電池スタックＭＳは、ｎドープ型ＧａＩｎＰエミッタ層と、ｐドープ型ＧａＩｎＰベース層と、を含んでいる、トップセルＳＣ１を有している。トンネルダイオードＴＤの下において、ミドルセルＳＣ２は、ｎドープ型ＩｎＧａＡｓエミッタ層と、ｐドープ型ＩｎＧａＡｓベース層と、を有している。トンネルダイオードＴＤの下において、ボトムセルＳＣ３は、ｎドープ型Ｇｅエミッタ層と、ｐドープ型Ｇｅベース層と、を有している。
【００３５】
コンタクト層Ｃ１におけるトンネルダイオードＴＤの下において、保護ダイオード構造ＳＤは、ｎドープ型ＩｎＧａＡｓ層と、ｐドープ型ＩｎＧａＡｓ層と、を含んでいる、上部保護ダイオードＤ１を有している。トンネルダイオードＴＤの下において、下部保護ダイオードＤ２は、ｎドープ型Ｇｅ層と、ｐドープ型Ｇｅ層と、を有している。ｐドープ型Ｇｅベース層は、太陽電池スタックＭＳ及び保護ダイオード構造ＳＤに共通する層を表している。
【００３６】
ｐドープ型Ｇｅベース層の下には、裏面の接続コンタクトＭＲのための金−ゲルマニウム層ＡＵ／ＧＥが形成されている。金−ゲルマニウム層ＡＵ／ＧＥの下にはＡＧ層が形成されており、またＡＧ層の下にはＡＵ層が形成されている。
【００３７】
ここで、この実施の形態はｎ個のセルＳＣｎ（図示せず）を有することもできることを言及しておく。但し、ｎは３より大きい自然数である。保護ダイオードＤ１，Ｄ２，ＤＮの数Ｎは、少なくとも、セルの数ｎよりも１だけ少ない。つまり、ダイオードの数に関しては、Ｎ＝ｎ−１が成り立つ。
【図１】
0006312727.tif 000002
【図２】
0006312727.tif 000003