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GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池不同能量质子辐照损伤模拟研究

李俊炜 王祖军 薛院院

GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池不同能量质子辐照损伤模拟研究

李俊炜, 王祖军, 薛院院
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-12-11

GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池不同能量质子辐照损伤模拟研究

  • 1. 西北核技术研究院
  • 2. 西北核技术研究所
  • 通信作者: 王祖军, wzj029@qq.com
    基金项目: 国家级-国家自然科学基金(11875223,11805155)

摘要: 本文以GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池为研究对象,开展了能量为0.7MeV,1MeV,3MeV,5MeV,10MeV的质子辐照损伤模拟研究,建立了三结太阳电池结构模型和不同能量质子辐照模型,获得了不同质子辐照条件下的I-V曲线,光谱响应曲线,结合已有实验结果验证了本文模拟结果,分析了三结太阳电池短路电流,开路电压,最大功率,光谱响应随质子能量的变化规律,利用不同辐照条件下三结太阳电池最大输出功率退化结果,拟合得到了三结太阳电池最大输出功率随位移损伤剂量的退化曲线。研究结果表明,质子辐照会在三结太阳电池中引入位移损伤缺陷,使得少数载流子扩散长度退化幅度随质子能量的减小而增大,从而导致三结太阳电池相关电学参数的退化随质子能量的减小而增大。相同辐照条件下,中电池光谱响应退化幅度大于顶电池光谱响应退化幅度,中电池抗辐照性能较差。对于中电池不同波长下光谱响应的退化,长波范围内的退化幅度比短波范围更大,中电池相关电学参数的退化主要来源于基区损伤。

English Abstract

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