"エミッター、ベースおよびエミッターベース接合を有する少なくとも1つの希薄窒化物サブセルを備える多接合型太陽電池であって、前記サブセルが、前記エミッターおよび前記ベースの少なくとも一方において深さ位置に依存するドーピングプロファイルを有することで、前記ドーパント濃度が、前記エミッター-ベース接合において最低となり、前記エミッター-ベース接合からの距離によって増大することを特徴とする多接合型太陽電池。前記ドーパント濃度が実質的に1x1015/cm3と1x1019/cm3の間にある、請求項1に記載の多接合型太陽電池。前記ドーピングが、前記エミッター-ベース接合において最小となり、前記エミッター-ベース接合から離れた距離の少なくとも一部にわたって指数的に増大する、請求項1に記載の多接合型太陽電池。前記ドーピングが、前記エミッター-ベース接合において最小となり、前記エミッター-ベース接合から離れた距離の少なくとも一部にわたって線形に増大する、請求項1に記載の多接合型太陽電池。前記サブセルの前記ベースが、前記ベースにおける深さ位置に関数依存するドーピングを有し、前記ドーピングが、前記エミッター-ベース接合において最小となり、前記エミッター-ベース接合から離れた距離によって増大し、前記増大の割合が、前記太陽電池の効率を改善させるように選択される、請求項1に記載の太陽電池。前記サブセルの前記エミッターが、前記エミッターにおける深さ位置に関数依存するドーピングを有し、前記ドーピングが、前記エミッター-ベース接合において最小となり、前記エミッター-ベース接合から離れた距離によって増大し、前記増大の割合が、前記太陽電池の効率を改善させるように選択される、請求項1に記載の太陽電池。少なくとも3つのサブセル、すなわち第1サブセル、第2サブセルおよび第3サブセルを有し、前記第1サブセルが、前記希薄窒化物サブセルであり、前記第1サブセルが、下にある基板に格子整合され、前記希薄窒化物サブセルが、前記第1、第2および第3サブセルの中で最小である第1バンドギャップを有し、前記第2サブセルが、前記第1サブセル上に格子整合され、前記第1バンドギャップより高い第2バンドギャップを有し、前記第3サブセルが、前記第2サブセル上に形成され、前記第2サブセルに格子整合され、前記第3サブセルが、一番上のサブセルであり、前記第1バンドギャップおよび前記第2バンドギャップより高い第3バンドギャップを有する、請求項1に記載の太陽電池。前記ベースが、第1ドーピングサブ領域と、第2ドーピングサブ領域を有し、前記第1ドーピングサブ領域が、前記エミッター-ベース接合に隣接し、一定のドーピングを有し、前記第2ドーピングサブ領域が、前記エミッター-ベース接合から離れた距離によって増大するドーピングを有する、請求項1に記載の多接合型太陽電池。少なくとも1つの第1サブセル、第2サブセル、第3サブセルおよび第4サブセルを有し、前記第1サブセルが、最小である第1バンドギャップを有し、前記第2サブセルが、前記希薄窒化物サブセルであり、前記希薄窒化物サブセルが、下にある隣接する構造体に実質的に格子整合され、前記希薄窒化物サブセルが、前記第1バンドギャップより大きなバンドギャップを有し、前記第3サブセルが、前記第2サブセルに格子整合され、前記第2サブセルの前記バンドギャップより大きな第3バンドギャップを有し、前記第4サブセルが、前記第3サブセルに格子整合され、前記第4サブセルが、前記第3サブセルより大きなバンドギャップを有する、請求項1に記載の多接合型太陽電池。エミッター、ベースおよびエミッター-ベース接合を有する少なくとも1つのサブセルを備えた多接合型太陽電池であって、前記ベースが、第1サブ領域と第2サブ領域を有し、前記第1ドーピングサブ領域が前記エミッター-ベース接合に隣接し、ドーピングを持たず、前記第2ドーピングサブ領域が、前記エミッター-ベース接合から離れた距離によって増大するドーピングを有する多接合型太陽電池。前記少なくとも1つのサブセルが、希薄窒化物サブセルである、請求項10に記載の多接合型太陽電池。傾斜ドーピングプロファイルを形成するための方法であって、ドーパントを含む大気中で多接合型太陽電池の希薄窒化物サブセルのベースを成長させるステップであって、前記ドーパントが、成長ステップにおいて最大値から最小値まで変化する濃度であることにより、前記ベース内に傾斜ドーピングプロファイルを形成することを特徴とする方法。前記希薄窒化物サブセルを含む前記多接合型太陽電池をアニーリングするステップを含む、請求項12に記載の方法。傾斜ドーピングプロファイルを形成するための方法であって、ベースを成長させた後、多接合型太陽電池の希薄窒化物サブセルのエミッターを成長させるステップであって、ドーパントを含む大気中で前記エミッターを成長させ、前記ドーパントが、成長ステップにおいて最小値から最大値まで変化する濃度であることにより、前記エミッター内に傾斜ドーピングプロファイルを形成することを特徴とする方法。前記希薄窒化物サブセルを含む前記多接合型太陽電池をアニーリングするステップを含む、請求項14に記載の方法。同様に公知のことであるが、先に考察したように、希薄窒化物セルは、有意な欠点を有すると考えられているため、それらを多接合型太陽電池に組み込むことは、このような太陽電池の効率をかなり損失させることになり、これにより希薄窒化物セルを他のタイプの材料と比べて商業的に魅力に乏しいものにしてしまう。短絡回路、開放電圧またはその両方の損失を伴わずに、希薄窒化物ベースのサブセルにおける電流収集を改善することが望ましい。本発明によると、希薄窒化物ベースのサブセルを有する格子整合太陽電池は、希薄窒化物層の全てまたは一部において傾斜ドーピングプロファイルを有しており、傾斜ドーピングプロファイルは、ドーパントの濃度が、層の頂部から底部に向けて上昇または減少する場合のドーピングプロファイルとして定義されており、この場合頂部と、底部は、作動中の太陽電池の配向に対して定義されており、頂部が放射源に最も近い。具体的には、傾斜ドーピングを伴うベースまたはエミッターを有する少なくとも1つの希薄窒化物サブセルを備えた太陽電池が開示されている。一実施形態において、格子整合多接合型太陽電池は、上部サブセルと、中間サブセルと、下部の希薄窒化物サブセルとを有しており、下部希薄窒化物サブセルは、ベースおよび/またはエミッターにおいて傾斜ドーピングを有することで、その太陽電池性能特徴を改善させる。構造において、希薄窒化物サブセルは、最も低いバンドギャップを有し、基板に格子整合されてよく、中間セルは典型的には、希薄窒化物サブセルより高いバンドギャップを有し、希薄窒化物サブセルに格子整合されている。上部サブセルは典型的には、最も高いバンドギャップを有し、隣接するサブセルに格子整合されている。さらに別の実施形態において、本発明による多接合型太陽電池は、4つ、5つまたはそれ以上のサブセルを有する場合もあり、1つまたは複数のサブセルは、傾斜ドーピングプロファイルを有する希薄窒化物合金を各々含むことができる。これらの実施形態の全てに共通するのは、全体の性能と、希薄窒化物サブセルのベースおよび/またはエミッターにおける垂直分布のドーピングとの有意な関数関係である。ドーピング濃度は、位置依存性を有するように選択されてよく、この場合依存性は、ベースまたはエミッターにおける垂直位置の関数として変化する。一例として、ドーピングは、ベースにおいて頂部から底部に向けて線形または指数的に増大するように設計することができる。数学的な観点から述べると、ドーピング濃度dは、関数依存性であるため、dFxすなわちドーピングは位置の関数であるであり、この場合xは、ベースおよび/またはエミッターにおける垂直位置であるため、xは、エミッター/ベース接合においてゼロであり、この接合からの距離は増大する。ドーピングのやり方および分布すなわち関数Fは、そうでなければ希薄窒化物層に存在することになる短絡電流や開放電圧を改善し、究極的に最適化するように選択されている。よって本発明は、1つまたは複数の希薄窒化物サブセルを含み、このようなドーピングの分布を持たない多接合型太陽電池のものと比べて効率が改善された格子整合された多接合型太陽電池を提供する。本発明の一実施形態において、ドーピングプロファイルは、太陽電池のベースにおいて変化するため、それは、エミッターベース接合において最小となり、そこから離れると増大する。このように増大するための正確な分布関数は、希薄窒化物サブセルのための最大電流と電圧の向上を獲得するように選択される。別の実施形態において、ドーピングプロファイルは、ベース内に2つのサブ領域を有するように選択され、この場合、エミッター-ベース接合により近いサブ領域にはドーピングを全く使用しない、あるいは均一なドーピングが使用され、他のサブ領域では傾斜ドーピングが使用される。本発明は、以下の詳細な記載を添付の図面と併せて参照することによってより適切に理解されるであろう。本発明によると、多接合型太陽電池は、少なくとも1つの希薄窒化物サブセルを含んでおり、これは本明細書に記載されるように目的に合わせた、より具体的には傾斜ドーピングおよび/または不純物濃度を有する。本発明の一般原則を制限することなく、1つまたは複数の希薄窒化物サブセルを有する多接合型太陽電池は、サブセルのベースおよび/またはエミッターにおいて垂直分布のドーピングを行なうサブセルの関数依存性を利用している。傾斜ドーピングは、ベースおよび/またはエミッターにおいて位置に対する関数依存性を示している。図1は、3つのサブセルを備える一例の3接合太陽電池の概略を示しており、そのうちの底部セルは、希薄窒化物サブセルである。この実施形態において、基板は、これに限定するものではないがGaAs、Ge、InP、GaSbおよびこれに匹敵する材料を含む群から選択されたエピタキシーに使用されるいずれの従来式の基板でもよい。3接合セルは、この基板の上に底部セル1と、中間サブセル2と、頂部サブセル3を有し、これらは増大するバンドギャップの順序で配列されている。図1の実施形態において、希薄窒化物セル1は、多接合型太陽電池スタックの第3接合または底部サブセルとして組み込まれている。3つのソーラーサブセル1、2、3は、縦一列に積み重ねられ、上部面と下部面において電気的に接触している点線で示される領域を超えた部分。各々のサブセルは、トンネル接合ダイオード1-2、2-3によってそれより上にあるサブセルと、それぞれの境界において接続されており、これはかなり高度にドープされたp-n接合の薄層である。トンネル接合は、当分野ではよく知られており、これ以上定義する必要はない。以下でさらに十分に記載するように、希薄窒化物サブセル1のベースおよび/またはエミッター層図4に描かれるは、この層におけるドーパントの濃度が変化するようにドープされる。中間および頂部サブセル2、3は、これに限定するものではないがIn、Ga、Al、B、N、As、P、SbおよびBiを含む第3族と第5族の任意の組み合わせを含み、これに限定するものではないがZn、C、Be、Mg、Si、Ge、O、SeおよびTeを含む群から選択されたドーパント元素を含む材料の一群のいずれかより構築されてよい。本発明の他の実施形態では、位置依存性のドーピングおよび/または不純物混入を有する希薄窒化物サブセルは、4、5または6接合太陽電池の1つまたは複数のサブセルとして組み込まれ、各々が異なるスペクトラムに対して感光性である。図2は、希薄窒化物サブセル2を備えた4接合セルの内側層構造を描いており、第2のサブセルは、希薄窒化物サブセルであり、第1のサブセルは、任意選択で希薄窒化物サブセルであってよい。図3は、2つの可変式にドープされた希薄窒化物サブセル2、3を備えた5接合セルの一例を描いている。本発明の利用は、図1、2および3に概説される設計に限定されるものではなく、適合可能ないずれの太陽電池でも使用することができ、この場合接合の数は、3つ以上であり、希薄窒化物合金は、1つまたは複数のサブセルとして利用することができる。一実施形態において希薄窒化物サブセルは、そのベースおよび/またはエミッターが希薄窒化物材料である太陽電池である。例示の希薄窒化物サブセルの断面が、図4に示される。具体的にはこのサブセルは、複数の層1、2、3、4と番号が付けられたを備え、これらの層は、キャリア再結合損失を抑えるように機能する裏面電界BSF層4を含んでいる太陽電池分野の慣例により、用語前方は、放射源に面するセルの外側の面を指し、用語後方は、放射源から離れる外側の面を指す。本特許出願の図面で使用されるように、裏面はよって、底部と同義であり、前方は、頂部と同義である。第3族と第5族元素の任意の好適な組み合わせを使用して、格子定数とバンドギャップ制約を条件にBSFを作製することができる。BSFの頂部に、希薄窒化物材料を備えるベースが蒸着される。ベース3の頂部で、希薄窒化物材料および/または第3族と第5族元素の好適な組み合わせを備えるエミッター2が成長する。その後、任意の表面電界FSF、層1が、エミッターの頂部に蒸着されるが、これもまた第3族と第5族元素の好適な組み合わせである。希薄窒化物合金の多くの例が当分野で知られており、例えばこれは、本発明の譲受人に譲受された同時継続の米国特許出願シリアル番号12819534に記載される。ドーピングまたは不純物の濃度プロファイルは、ベース層3および/またはエミッター層2におけるドーピングのレベルを変える所望の機能効果を生み出すように選択される。図4は、ベース3とエミッター2のドーピングが、エミッターベース接合から測定される際、この位置に対して線形傾斜依存性または指数的傾斜依存性のいずれかを有する例示のケースを示している。このような例示のケースを利用して様々な変更を行なうことができ、これには線形ドーピングを有するエミッターや、指数的ドーピングを有するベースが含まれ、その逆も同様に含まれる。典型的にはドーピングすなわち不純物濃度は、実質的に1x1015/cm3から1x1019/cm3の間であり、この場合は、最も低いドーピングレベルは、エミッター-ベース接合2-3に最も近く、最も高いドーピングレベルは、エミッター-ベース接合1-2および/または3-4から最も離れている。この実施形態において、このようなドーピングの位置依存性によって、エミッター-ベース接合2-3における固有の電界の他に特定の電界が取り込まれる。図4において実証されるサブセル構造における光起電力作用によって生成される少数キャリアは、このような電界により影響を受けることになる。ドーピングの正確なプロファイルが変化することで、少数キャリア収集を実質的に改善させるのに最適化した電場を取り込むことができる。この内部電場により、均一なドーピングによる太陽電池と比べて、太陽電池の電流および/または電圧が改善されることが確定している。希薄窒化物タイプのセルにおいて、傾斜ドーピングは、キャリア収集を強化するのに、幅広で真性の、すなわちドープされない領域を利用するこれ以前に容認されていた最適な慣習と比べて有利であり、その理由は、それにより、より高い短絡電流、より高い開放電圧およびより適した曲線因子が生じるためであることが本発明により立証されている。一部の特定の例は以下の通りである。図5を参照して、エミッター-ベース接合層2と3の間の前方から裏面4に向けてエミッター-ベース接合層3-4の間から離れるように、ベース3において増大するドーパントの固体数を検討されたい。傾斜ドーピングプロファイルが、図4の希薄窒化物サブセルのベース3において点線によってはっきり表されて示されている。このドーピングプロファイルは、付加的な電場を形成し、少数キャリアを接合の前方に押し出すことによって少数キャリアの収集を助けている。指数的なドーピングプロファイルは、一定の電場をベース内に取り込む。線形および他のドーピングプロファイルもまた、種々の効果により使用することができる。ドーピングプロファイルが変化することで、ベース3における位置の関数として電場が変化し、これに対応して電流収集を改善させる。この実施形態において、電場が、少数キャリアをセル3-4の裏面において境界面から離れるように追いやるが、これは上記に述べたように高い再結合速度を有することができる。このようなドーピングプロファイルの一例が、図7のグラフによって図示されており、この場合、深さによる指数的ドーピングの一例が描かれており、ドーパントは、ベース-エミッター接合において最小となる。例示のケースとして、ドーパント濃度は、図7に関連して説明したように変化し、作製する際、成長する間エピタキシャル面に衝突するドーパント流れは、他の可変パラメータを一定に保ちつつ指数的に変化する。例えばドーピングは、ドーピング=AeBxによって与えられ、この場合、A=1x1015/cm3から2x1017/cm3であり、B=0.1μmから10/μmであり、xは深さである。この範囲を利用することで、ベースの厚さによって1x1015/cm3から1x1019/cm3のドーピングが生じる。各々のケースでは、ドーパント流れは、エミッター/ベース接合において最小である。この流れの値は、エピタキシャル層において所望の値のドーパント濃度を達成するように事前設定される。図5はまた、希薄窒化物サブセルに使用される種々の層における典型的な厚さの略図を描いている。図5では、裏面電界4と、ベース3と、エミッター2と、表面電界1が、100-500nm、1000-2000nm、100-200nmおよび10-500nmの範囲内の厚さをそれぞれ有する。図6を参照すると、ドーピングの位置依存性が、ベース層が2つのサブ領域3および4を有するように展開されている。エミッター-ベース接合図6の層3の前方すなわち頂部により近い領域は、サブ領域3の点線によって図示されるように一定のドーピングを有する、あるいはドーピングを全く持たない。例えばドーピングは、ドーピング=Aによって与えられ、この場合Aは一定であり、0から2x1017/cm3の範囲である。ベースの残りの部分が、特定のドーピングプロファイルを有し、これは、先に記載した実施形態に関して説明したのと同様に、かつ図面のサブ領域4の点線によって図示されるように、位置の関数として変化する。これを利用して、0μmから3μmの厚さのベースに関してベースにおいて1x1015/cm3から1x1019/cm3のドーピングが生じることになる。各々のサブ領域の厚さは、サブセルの電流および電圧出力を最適化するために変化させることができる。具体的には最適な厚さは、希薄窒化物材料の組成が変化するため、種々の希薄窒化物材料に関して異なる。このようなドーピングプロファイルの一例が、図8に示される。サブ領域1は、一定のドーピングを有するか、あるいはドープされない。この領域が、エミッター-ベース接合により近い。サブ領域2が、傾斜ドーピングを有し、これはサブ領域2における深さ位置の関数として、指数的に変化する。この位置は、エミッター-ベース接合に対して測定される。図8に関連して説明したようにドーパント濃度が変化する例示のケースとして、ドーパント流れは、ベースの裏面が成長するその瞬間に最大になる。典型的な構造では、ベースの裏面が最初に成長し、その後ドーパント流れは、ベースの残りの部分が成長する際それが指数的に減少するように変化する。エピタキシーにおいて、層4は典型的には、最初に成長し、図6では層3および2が後に続く。ドーパント流れは、サブ領域1とサブ領域2の間の境界面において最も小さくなる。その後ドーパント流れが止められる、あるいは一定に保たれる。ドーピングプロファイルが、ドープされない、または不均一にドープされた領域によって形成されたより大きな空乏幅により、付加的な電流を獲得するためにこのようにして変化する。ベースの残りの部分が、位置深さ依存性ドーピングを有するため、ドリフト電界を取り込むことで、電流収集をさらに改善させる。さらに、ベース全体における傾斜ドーピングを有するケースとは対照的に、一定のドーピングまたはドーピングのない領域を取り込むことにより空乏幅が広がることにより、太陽電池の空乏領域の外側に生成されたキャリアのための電流収集がより高い確率になることが保証される。電流収集の実質的な改善は、このような実施形態において達成される。いくつかの実施形態において、このようなドーピングプロファイルを有する層は、GaAs、InGaP、AlInGaP、AlGaAsまたはInGaAsを有することができる。図10は、希薄窒化物サブセルの内部量子効率を、位置依存性ドーピングプロファイルを利用した場合と、利用しない場合で比較したグラフである。内部量子効率は、太陽電池によって収集されたキャリアの数と、太陽電池に進入する所与の波長の光子すなわち表面から反射された光子は除外されるの数の比である。特定の波長の全ての光子が吸収され、結果として生じるキャリアが収集された場合、このときこの特定の波長における内部量子効率は一貫している。およそ8.5を示す量子効率測定値が、ドーピングの結果としてAM15Dスペクトラムの下電流が増大し、これは希薄窒化物サブセルが電流制限セルである場合、多接合型太陽電池の全体の効率をおよそ8.5上げることになる。本発明を利用することにより、電流収集が実質的に改善され、これにより太陽電池全体の効率が改善する。この特定の例証において、短絡電流は、AM15Dスペクトラムの下8.5改善される。同様の改善を図11にも見ることができ、この図面は、希薄窒化物サブセルのI-Vの特徴を示している。開放電圧、短絡電流および曲線因子は、傾斜ドーピングプロファイルを有するサブセルを、このようなドーピングプロファイルを持たないサブセルと比較したとき実質的に改善されることを示している。希薄窒化物サブセルの電流と電圧の実質的な改善は、直接多接合型太陽電池の効率の改善につながる。このような改善は、希薄窒化物サブセルのベースおよび/またはエミッターにおいて傾斜ドーピングを含まない希薄窒化物サブセルと比べて有意に大きなものになる。上記に考察した本発明の実施形態では、半導体層のエピタキシャル成長におけるドーピングプロファイルの変化が実現される。エピタキシャル成長における好ましいドーピングプロファイルの形成に加えて、このプロファイルはまた、半導体エピ層に対する成長後のステップによって操作することもできる。このような成長後のステップには、これに限定するものではないが、以下のAs、P、H2、N2、フォーミングガスおよび/またはO2の1つまたは複数を含む大気中での半導体材料のアニーリングが含まれる。このようなプロセスステップは、多様な変数を有しており、これらは所望のドーピングプロファイルを実現するために最適化する必要がある。これには、これに限定するものではないが上記に挙げたアニール環境の他にアニール時間、アニール温度、アニールサイクルの変更が含まれる。例えばアニール温度は、400°Cから1000°Cの間であってよく、アニーリングプロセスの期間は、10秒から1000秒の間であってよく、周囲条件は、主としてリン、ヒ素、水素、酸素および/または窒素の一定の圧力大気であってよい。最終的な目的は、それを達成するのに使用されるプロセスステップに関わらず、特定の組成の希薄窒化物材料に対する所望のドーピングプロファイルである。本発明のさらに別の実施形態では、傾斜ドーピングが、希薄窒化物太陽電池のエミッターに取り込まれる。この実施形態では、ベースは、上記に記載した実施形態による傾斜ドーピングプロファイルを持つ場合と持たない場合がある。エミッター図4の層2のドーピング濃度は、ほぼ1x1015/cm3から1x1019/cm3の間である。ドーピングプロファイルは、エミッター-ベース接合図5および図6の境界面2-3から太陽電池の表面電界図5および図6の境界面1-2に向かって増大する。図9は、希薄窒化物サブセルのエミッターにおけるドーピングを略図で示している。2つの例示のケースが提示されている。最初のケースでは、ドーピングは、エミッターにおける位置を関数として線形に変化している。2番目のケースでは、このようなドーピングの変化は、エミッター-ベース接合から離れると指数的に増大するようになる。両方のケースに関して、ドーピングは、エミッター-ベース接合において最小である。エミッターにおける位置依存性ドーピングの利点は、太陽電池のベースにおけるこのようなドーピングから得られるものと同様である。具体的には少数キャリアの収集が改善され、光電流が増大する。指数的ドーピングプロファイルは、太陽電池のエミッター内に一定の電場を取り込むが、線形および他のドーピングプロファイルを利用して、異なる幾何学形状の他の電場を形成することもできる。ドーピングプロファイルの変化は、位置を関数として電場を変えることで、電流収集を改善させるようにすることも可能である。上記に特定される実施形態は、ドーピングに関する特定のプロファイルを有しており、これは希薄窒化物太陽電池のベースおよび/またはエミッターにおいて固有の電場を形成する結果になることに留意されたい。このような例は、例示の目的のために特定されており,当業者は、ドーピングプロファイルを多くの他の方法や構成で変化させることで特定の結果を達成することができる。このような特有の実施形態の記載は、本発明を限定することは意図しておらず、これは特許請求の範囲において完全に記載されている。"