XJIPC OpenIR  > 材料物理与化学研究室
新型空间太阳电池电子辐照损伤机理研究
牛振红
学位类型硕士
导师任迪远、郭旗
2006-06-13
学位授予单位中国科学院研究生院
学位授予地点北京
学位专业微电子与固体电子学
关键词Si 太阳电池 多结太阳电池 Gainp/gaas/ge 电子辐照 退火 电致发光 辐射损伤
摘要

空间太阳电池工作时直接暴露于空间环境中,受到空间带电粒子和宇宙射线的轰击,极易造成辐射损伤,造成空间电源系统性能下降,从而影响整个航天器的可靠性和飞行寿命。为满足空间动力需求,新型、高效空间太阳电池不断研制成功,为提高太阳电池的抗辐射能力,尽快实现新型太阳电池的空间应用,所以,研究这些新型空间太阳电池的辐射效应和损伤机理很迫切也很必要。本文承继以前的工作,研究了目前国产主流Si 太阳电池(BSR)和背场Si 太阳电池(BSFR)的辐照特性和辐照后25○C 和70○C不同温度下的退火特性。本文比较系统地对国产、MOCVD技术研制的GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池进行了1MeV电子辐照试验,获得了电参数和光谱响应得辐射损伤规律;获得了辐照前后电池的暗特性;建立了电致发光测试方法,对电池各子电池的辐照和退火特性进行了研究。根据不同方法得出的结果,对GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池的辐射损伤机理进行了分析和讨论。主要结果如下:
(1)Si BSR电池和电池辐照实验结果表明Si BSR电池抗辐射能力好于Si BSFR电池。辐照后退火结果表明, 两种电池在70○C 条件下比25○C 条件下更易退火。SiBSR电池退火后恢复程度比Si BSFR电池大。
(2)GaInP/GaAs/Ge 三结太阳电池电参数结果表明,GaInP/GaAs/Ge 三结太阳电池不仅有很高的初始效率,而且有很好的抗辐射能力。
(3)GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池光谱响应结果表明,辐照后GaAs中间电池电流密度的退化限制了电池整体的电流,使各子电池电流失配,成为GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池性能退化的主要原因。
(4)GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池电致发光结果表明,GaAs中间电池辐照后复
合中心的引入远高于GaInP顶电池,而且辐照后在室温条件下,GaInP顶电池的复合
中心就发生了一定的退火。表明了GaInP比GaAs具有更好的抗辐射能力。

文献类型学位论文
条目标识符http://ir.xjipc.cas.cn/handle/365002/3473
专题材料物理与化学研究室
作者单位中国科学院新疆理化技术研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
牛振红. 新型空间太阳电池电子辐照损伤机理研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2006.
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