InGaAsN太陽電池であって、InGaAsN構造は、1.0eVと1.05eVとの間のバンドギャップを有し、空乏領域幅が少なくとも500nmであることを特徴とする太陽電池。上記InGaAsN構造は、pドープInGaAsN層pドープ層と、nドープInGaAsN層nドープ層と、上記pドープ層と上記nドープ層との間に配置された、ドープされていないInGaAsNのi領域層i領域層と、を備え、上記pドープ層、上記nドープ層、および上記i領域層はそれぞれ、1.0eVと1.05eVとの間のバンドギャップを有することを特徴とする請求項1に記載の太陽電池。上記i領域層は、少なくとも1.0μmの厚さを有することを特徴とする請求項2に記載の太陽電池。上記空乏領域幅は、少なくとも1.0μmであることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の太陽電池。上記太陽電池は、上記InGaAsN構造に整合する、一以上のさらなる接合格子を備えることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の太陽電池。上記太陽電池は、格子整合した四重接合太陽電池であることを特徴とする請求項5に記載の太陽電池。InGaAsN太陽電池の製造方法であって、1.0eVと1.05eVとの間のバンドギャップを有するInGaAsN構造を形成する形成工程と、少なくとも900°Cの温度で上記InGaAsN構造を熱アニールするアニール工程と、を含むことを特徴とする製造方法。上記InGaAsN構造は、pドープInGaAsN層pドープ層と、nドープInGaAsN層nドープ層と、上記pドープ層と上記nドープ層との間に配置された、ドープされていないInGaAsNのi領域層i領域層と、を備え、上記pドープ層、上記nドープ層、および上記i領域層がそれぞれ、1.0eVと1.05eVとの間のバンドギャップを有することを特徴とする請求項7に記載の製造方法。上記アニール工程は、ex-situの急速熱アニール工程を含むことを特徴とする請求項7または8に記載の製造方法。上記アニール工程は、窒素雰囲気下で行われることを特徴とする請求項7~9のいずれか1項に記載の製造方法。上記アニール工程は、上記InGaAsN構造の空乏領域幅を、少なくとも500nmに増加させることを特徴とする請求項7~10のいずれか1項に記載の製造方法。上記空乏領域幅は、少なくとも1.0μmに増加することを特徴とする請求項11に記載の製造方法。上記アニール工程は、上記InGaAsN構造の空乏領域幅を、上記i領域層の厚さにまで増加させることを特徴とする請求項8~12のいずれか1項に記載の製造方法。上記InGaAsN構造は、900°Cと1000°Cとの間の温度でアニールされることを特徴とする請求項7~13のいずれか1項に記載の製造方法。上記InGaAsN構造は、分子線エピタキシーにより成長することを特徴とする請求項7~14のいずれか1項に記載の製造方法。製造される上記太陽電池は、理想因子が約2.0であることを特徴とする請求項7~15のいずれか1項に記載の製造方法。本発明は、1.0eVと1.05eVとの間のバンドギャップを有し、広い空乏領域幅を有するInGaAsN太陽電池構造、およびその製造方法について説明する。得られる装置は、四重接合格子整合の太陽電池での使用に好適な高いJscをもたらす。本発明の一実施形態は、1.0eVと1.05eVとの間のバンドギャップを有するn-i-pInGaAsNホモ接合からなる構造に対するものである。サンプルのドープされていないi領域の厚さが少なくとも1.0μmであり、そして少なくとも500nmの空乏領域幅を有する。本発明の他の実施形態は、格子整合した四重接合太陽電池により構成される、広い空乏領域幅のn-i-pInGaAsNホモ接合構造である。本発明の他の実施形態によれば、広い空乏領域のInGaAsN層を提供するための製造方法を説明する。上記製造方法は、窒素雰囲気下で900°Cと1000°Cとの間の温度でex-situの急速熱アニールするアニール工程を含む。高いアニール温度が、空乏領域幅をそのi領域の厚さまで増やす。本発明のある特定の実施形態によれば、広い空乏領域を実現する方法は、~2.0の理想因子に帰着する。それにより、暗電流メカニズムは、空間電荷領域における再結合により支配される。本発明の実施形態によれば、1.0eVと1.05eVとの間のバンドギャップと、少なくとも500nmの空乏領域幅と、を有するInGaAsN構造を含むInGaAsN太陽電池が提供される。他の実施形態によれば、上記InGaAsN構造は、pドープInGaAsN層と、nドープInGaAsN層と、上記pドープ層と上記nドープ層との間に配置されたドープされていないInGaAsNのi領域層と、を備える。上記pドープ層、上記nドープ層、および上記i領域層がそれぞれ、1.0eVと1.05eVとの間のバンドギャップを有する。さらに他の実施形態によれば、上記i領域層は、少なくとも1.0μmの厚さである。他の実施形態によれば、上記空乏領域幅は、少なくとも1.0μmである。さらに他の実施形態によれば、上記太陽電池は、上記InGaAsN構造に整合する、一以上のさらなる接合格子を備える。本発明の他の実施形態によれば、上記太陽電池は、格子整合した四重接合太陽電池である。本発明のさらに他の実施形態によれば、InGaAsN太陽電池の製造方法が提供される。その方法は、1.0eVと1.05eVとの間のバンドギャップを有するInGaAsN構造を形成する形成工程と、少なくとも900°Cの温度で上記InGaAsN構造を熱アニールするアニール工程と、を含む。他の実施形態によれば、上記構造は、pドープInGaAsN層と、nドープInGaAsN層と、上記pドープ層と上記nドープ層との間に配置されたドープされていないInGaAsNのi領域層と、を備え、上記pドープ層、上記nドープ層、および上記i領域層がそれぞれ、1.0eVと1.05eVとの間のバンドギャップを有する。本発明のさらに他の実施形態によれば、上記アニール工程は、ex-situの急速熱アニール工程を含む。さらに他の実施形態によれば、アニール工程は、窒素雰囲気下で行われる。他の実施形態によれば、上記アニール工程は、上記InGaAsN構造の空乏領域幅を少なくとも500nmに増加させる。さらに他の実施形態によれば、上記空乏領域幅は、少なくとも1.0μmに増加する。他の実施形態によれば、上記アニール工程は、上記InGaAsN構造の空乏領域幅を、上記i領域層の厚さにまで増加させる。さらに他の実施形態によれば、上記InGaAsN構造は、900°Cと1000°Cとの間の温度でアニールされる。さらに他の実施形態によれば、上記構造は、分子線エピタキシーにより成長する。他の実施形態によれば、製造される上記太陽電池は、理想因子が約2.0である。上述および関連した結末の遂行に向かって、本発明は次に、以下に充分に記載されそして請求項において特に指摘した特徴を含む。以下の記載および添付の図面は、本発明のある実例となる実施形態を詳細に説明する。これらの実施形態は、しかしながら、発明の原理が利用可能な様々な方法のうちの一部を示すに過ぎない。発明の他の目的、利点、およびこれまでにない特徴は、図面と併せて考慮される場合、本発明の以下の詳細な記述から明白になる。本発明は、1.0eVから1.05eVのバンドギャップ及び広い空乏領域幅を有するInGaAsN太陽電池を提供する。また、広い空乏領域幅を実現する太陽電池および方法を記載する。図5は、本発明に従う、広い空乏領域幅のn-i-pInGaAsN太陽電池の構造を実現するデバイス構造を示す。ホモ接合または単一接合の構成では、層構造は、p型基板1で始まり、続いて、pドープInGaAsN基層2、ドープされていないInGaAsNのi領域層3少なくとも1μm、そして好ましくは1μmから3μmの厚みを有する、nドープInGaAsNエミッタ層4、およびnドープGaAsキャップ層5となる。デバイス構造および製造方法は、少なくとも1μmの広い空乏領域をもたらす。空乏領域幅は、例えば、ゼロバイアスで、100kHzk交流ac周波数かつacバイアス<0.1Vで、容量電圧計を用いて計測できる。典型的な実施形態において、図6に、格子整合した四重接合太陽電池における広い空乏領域幅を有するn-i-pInGaAsN構造を示す。層の構造は、p型ゲルマニウムGe基板6そして第4接合7としてGen-p構造で始まる。第4接合7のGeバンドギャップは0.66eVであり、~1240nm-1900nmの波長からの光を取り入れる。トンネル接合8または機械的な積層方法により、第3接合9および第4接合7が直列に結合される。図5の広い空乏領域幅n-i-pInGaAsN構造が、第3接合9として用いられる。第3接合9のInGaAsN層は、1.0eVと1.05eVとの間のバンドギャップを有し、また、厚さ1μm-3μmのi領域および空乏領域幅を有する。第3接合9により代表されるこのサブセルに対して、870nmと1240nmとの間の波長域から光が取り入れられる。そして、トンネル接合10または機械的な積層方法により、第3接合9および第2接合11が直列に結合される。n-pGaAs構造が第2接合11として用いられる。格子整合のために、1.4eVのバンドギャップを有するGaAs層が用いられる。しかしながら、InGaAs層もまた、メタモルフィックの構造の場合に用いられうる。第2接合11により代表されるこのサブセルに対して、650nmと870nmとの間の波長域から光が取り入れられる。トンネル接合12または機械的な積層方法により、第2接合11および第1接合13が直列に結合される。第1接合13は、1.9eVと2.0eVとの間のバンドギャップを有するAlInGaPn-p構造13であり、280nmから650nmまでの波長域から光が取り入れられる。最上部のn電極14から底部のp電極15を通して電気接点が得られる。通常は、反射防止コーティング16を上面に堆積させて、上層からの反射を最小限にする。次に、図7Aおよび図7Bを参照して、図5および図6のn-i-pInGaAsNを用いて広い空乏領域を実現するための典型的な方法を説明する。効果的なセル性能に関してより明快に説明するために、ここでは単一接合InGaAsNセルを用いる図7A。この単一接合構造は、例えば、図6に対して上述した構成を例として、多接合セルの一部に含まれてよい。この例で用いられたサンプルは、分子線エピタキシーMBEにより成長している。三つのサンプルを、異なるi領域厚さで成長させ、かつ、他の全ての層を同様に成長させて同じ属性を持たせている。InGaAsNバンドギャップは、1.04eVである。特に図7Aを参照して、単一接合構造は、p型基板17で始まり、~500nm厚さのベリリウムがドープされたInGaAsN基層18が続く。この典型的な実施形態において、InGaAsN層は430°Cで成長し、GaAs層は580°Cで成長する。ドープされていないInGaAsNのi領域層19は、サンプルA、B、Cに対して順に、500nm、1000nm、1400nmの厚さに成長する。次に、シリコンドープされたInGaAsNエミッタ層20が、~250nmの厚さで成長する。次に、30nm厚さのnドープAlGaAsエッチング停止層21および250nm厚さのSiドープされたGaAsキャップ層22が続く。図7Bは、n電極23およびp電極24を有する単一接合InGaAsN太陽電池の全体を示す。n-GaAsキャップ層22は、キャップ層22自身による電磁エネルギーの吸収を最小にするために、電極領域以外の領域から離れて選択的にエッチングされる。図8は、サンプルAからDについての、キャリア濃度と空乏領域幅深さとも称されるとの関係を示す。これらのサンプルは、セル性能の向上のためにex-situでアニールされている。サンプルDは、前述されたように、825°C、窒素雰囲気下で30秒間アニールされた従来のデバイスである。サンプルDの空乏領域幅または深さは、~200nm±50nmであり、その深さは、アニール温度が700°Cから850°Cの間であっても比較的不変のままである。このとき、i領域厚さは、500nmから1400nmで変化する。このことは、先行技術で見出されたことと同様であり、i領域の厚さにかかわらず、これらのサンプルでは空乏領域幅は極めて狭いままである。狭い空乏領域幅により、生成する光キャリアの回収は不十分となる。従って、Jsc性能は激しく損なわれる。サンプルAからCは、>900°Cという遥かに高い温度で30秒間急速アニールされたものであり、この方法によって、広い空乏領域幅が得られることが見出された。アニールは、窒素雰囲気下で行われ、また前処理されたサンプルであるものの、この順序は緻密なものではなく、後処理サンプルにも適用可能である。GaAsウエハがInGaAsN表面を覆うために用いられ、これにより高温での表面脱離が防止される。広い空乏領域幅を実現するための重要な点は、900°C-1000°Cで行われるアニールのトリガポイントアニール温度であり、空乏領域幅は、そのトリガが起こると、ほぼi領域の厚み全体にまで拡がることが確認された。トリガポイントは、サンプルAおよびBに対しは925°C、サンプルCに対しては910°C、他のサンプルに対しては950°Cまでであった。トリガポイントを満たしているかどうかを判断するためにC-V測定が用いられ、それにより、その後、空乏領域幅が増加する。本発明の方法を用いると、高アニール温度においてトリガポイントとなることで空乏領域幅が拡大する。図8から、空乏領域幅は、サンプルA、B、Cの順にそれぞれ、500nm、1000nm、1400nmに増加していることが分かる。それはまた、各々のi領域の厚さにも対応する。これまで、1.00eVと1.05eVとの間のEgを有する狭いバンドギャップInGaAsNに対して、>500nmの広い空乏領域幅は実現されていなかった。そして、この発明で教示された方法は、InGaAsN太陽電池の性能向上に有効である。光I-V性能を測定するため、AM1.5G条件総電力=100mA/cm2における市販のワンサンシミュレータが用いられる。図9は、狭い空乏領域幅Wd=200nm、サンプルDおよび広い空乏領域幅Wd=1400nm、サンプルCデバイスのI-V曲線を示す。前者は、先行技術に記載された従来の方法を用いてアニールされ、後者は、本発明の方法を用いる。サンプル表面には反射防止コーティングは塗布されていない。そして、コーティングされていないInGaAsN表面を反射する光は、理論的に~30であると計算される。そのため、反射防止コーティングが塗布されると、Jsc性能は~30まで増加すると想定しうる。このグラフによると、サンプルCおよびサンプルDのJscはそれぞれ、8.1mA/cm2、5.5mA/cm2である。Jscの大幅な向上は、サンプルCが格段に広い空乏領域を有することがその理由である。図10は、外部量子効率プロットを示す。サンプルCは、サンプルDよりも、フラットな上面を有する反応が得られた。このことは、広い空乏領域幅特性によって、より長い波長領域にわたって光発生キャリアの回収が改善されていることを示す。図11は、サンプルCおよびDに対する暗電流I-V曲線を示す。サンプルCの空乏領域幅が増えることで空間電荷領域における再結合recombinationが増え、その結果、暗電流が増加する。ダイオード理想因子nは、本発明の方法に対して~2.0に増加する。というのも、ここにおいて暗電流が空間電荷結合に支配されるためである。暗電流の増加は、開路電圧VOCに影響を与える。しかしながら、最も低い電流を生成するサブセルによって電流が制限されるため、高いJscは、直列接続した四重接合セルにおいてさらにクリティカルである。四重接合セルに組み入れたときに本発明に係る方法を用いて実現されるJscの高い数値の重要性を示す例が図12に示される。図12Aおよび図12Bは、格子整合した四重接合AlInGaP/GaAs/InGaAsN/Ge太陽電池を用いて実現可能なワンサンでの効率を説明するテーブルである。サンプルCのバンドギャップと一致させるために、1.04eVバンドギャップInGaAsNが使用される。簡単のため、この例における4つすべてのサブセルに対して最大曲線因子値が用いられる。そして、理想VOC値Eg-0.4Vが、AlInGaP、GaAs、およびGeセルに対して用いられる。このことは、理想に近いセルがこれらの構造を用いて首尾よく実現されることを考慮すると、非合理的ではない。Jsc値は、AM1.5Gに基づいて計算され、EQEは、所望のJscを実現するために要求される平均的なEQEを参照している。図12Aおよび図12Bは四重接合セルにおける予想効率を示し、その四重接合セルは、サンプルCおよびサンプルDに対するJsc値およびVOC値をそれぞれ、InGaAsN第3サブセルとして組み入れている。なお、反射防止コーティングが用いられていないことを考慮して、Jsc値は、両サンプルに対して30増加させている。他のセルの電流は最も低い電流を生成するセルによる制限を受けることから、サンプルCの効率は極めて高い。この場合において、広い空乏領域幅を有するInGaAsN構造の利点が明白に証明された。本発明は、ある実施形態に関して示されそして記載されているが、同等の変更および修正は、この仕様および添付の図面を読みそして理解することで当業者に行われることができる。例えば、本発明は、第一に本明細書にn-i-p型構造の文脈で記載されるが、p-i-n型構造でも実現可能であることを理解されたい。上述の要素構成要素、組み立て品、装置、配置、等によって実行される様々な機能に特に関して、そのような要素を記載するために使われた用語手段への言及を含むは、本発明の本明細書中での典型的な実施形態において機能を実施する開示した構造と構造的に同等ではないにも関わらず、記載された要素の記載された機能を実施するどんな要素すなわち、機能的に同等であるものにも、特に記載がない限り、対応することを意図されている。さらに、本発明の特別な特徴は、いくつかの実施形態の一つのみまたは複数に関して上述できるが、どんな与えられた応用または特定の応用に対して望まれうる、または利点がありうるようなそのような特徴は、他の実施形態の一つまたは複数の他の特徴と組み合わせ可能である。