由于单结GaAs太阳电池只能吸收特定波长的太阳光谱，而且同质GaAs界面的表面复合率也较大，因此将两种以上的不同禁带宽度的薄膜材料叠加在一起，形成双结异质结太阳电池，可吸收更多波长的太阳光谱。双结GaAs太阳电池有两种：

（1）AlGaAs／GaAs（Ge）太阳电池Al_0.37Ga_0.63As薄膜的禁带宽度为1.93eV，与GaAs的吸收光谱相匹配，在AM0时，AlGaAs／GaAs薄膜太阳电池的光电转换效率达到23％。

（2）GaInP／GaAs太阳电池Ga_0.5In_0.5P薄膜的禁带宽度为1.85eV，与GaAs的吸收光谱相匹配，复合速率比前一种低。其结构如图6-4所示。

双结GaAs太阳电池采用隧道结将底电池与顶电池连接起来。隧道结的特性与掺杂浓度有关，理论上掺杂浓度越高，隧道结的特性就越好，电导率就越高。但是在高掺杂下，掺杂剂扩散问题就比较突出，因此要根据太阳电池最大输出电流，选择合适的掺杂浓度，能够在满足应用条件的基础上，尽可能选择比较低的掺杂浓度，减小掺杂剂扩散问题。采用GaAs作隧道结是可以的，但隧穿电流比较小，双结电池在1AM0光照下的输出电流可达18mA／cm²左右，隧道结必须要有3×10¹⁹cm^－3以上的掺杂浓度。如采用In_0.5Ga_0.5P材料，掺杂1×10¹⁹cm^－3浓度就能满足要求，比采用GaAs性能好得多。图6-5为隧道结改进双结GaInP／GaAs太阳电池。

图6-3 单结Ge衬底GaAs太阳电池(www.daowen.com)

图6-4 双结GaInP／GaAs太阳电池

图6-5 隧道结改进双结GaInP／GaAs太阳电池

采用In_0.5Ga_0.5P材料作隧道结，对下电池起窗口作用，对上电池起背场作用，提高了开路电压和短路电流，在AM1.5G下效率达30.28％。