GaAs基系Ⅲ-Ⅴ族太阳电池具有光电转换效率高、抗辐照性能好、耐高温、可靠性强等优点,因而其在空间能源领域有着广泛的应用。其中,与GaInP/GaAs/Ge三结电池相比,GaInP/GaAs/InGaAs/InGaAs四结电池的能带匹配较为理想,进一步地,为了提高该四结电池的光电转换效率,除了优化电池结构外,还可通过设计减反射膜来增加电池的光利用,因此,在传统TiO₂/Al₂O₃双层减反射膜的基础上,本文引入低折射率的MgF₂材料构成TiO₂/Al₂O₃/MgF₂三层减反膜系用于实现更宽光谱的有效减反,并采用电子束蒸发技术完成了制备工作。主要研究内容如下:（1）通过Essential Macleod软件在300nm¹800nm光谱范围内对TiO₂/Al₂O₃/MgF₂三层减反射膜进行优化设计与性能分析。模拟的结果表明:当中心波长为450nm,TiO₂、Al₂O₃和MgF₂薄膜的物理厚度分别为47.83nm、69.53nm和80.13nm时,膜系在电流限制结吸收波段（880¹240 nm）的平均反射率Ra最低,为2.71%,在300nm¹800nm波段的平均反射率Ra为8.11%,膜系基于IMM-4J电池的减反射性能最佳,且膜系对Al₂O₃薄膜折射率变化及TiO₂薄膜厚度的变化较为敏感,对小于50°的太阳入射角不敏感。（2）使用电子束蒸发技术制备的非晶TiO₂、Al₂O₃及多晶MgF₂薄膜的平均粗糙度分别为0.48nm、0.44nm和1.20nm,薄膜表面较为平整致密。通过对比实验的方法探究了氧分压、电子束流和基片温度对各单层膜折射率及色散率的影响规律。其中,基片温度对薄膜折射率和色散率的影响较大。TiO₂、Al₂O₃和MgF₂薄膜折射率和色散率均随电子束流和基片温度的升高而增大;TiO₂薄膜折射率和色散率随氧分压的升高而降低,TiO₂薄膜性能受工艺参数影响更大。（3）在砷化镓衬底上制备的TiO₂/Al₂O₃/MgF₂三层减反射膜中各膜层间未见明显的孔洞,结合牢固,光学性能良好。实测与模拟的反射曲线变化规律一致,在300¹800nm波段的平均反射率Ra为9.68%,接近8.11%的模拟值;在880¹240nm波段上的值为3.30%,略微高于2.71%的模拟值;轻微的误差主要来自TiO₂薄膜厚度的不足。（4）Apsys软件模拟的结果表明:与无减反射膜的四结GaAs太阳电池相比,中心波长为450nm的TiO₂/Al₂O₃/MgF₂三层减反射膜可大幅提高第三子结及多结电池的短路电流密度,其值分别从11.69和11.69提升至16.49和16.50mA/cm²。该减反膜系促进了各子结间的电流匹配及多结电池效率的提高。