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本文以空间GaAs/Ge单结太阳电池和GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池为研究对象,首先基于超快光谱采用开路电压法分析电池的放电行为,得到电池的开路电压随时间变化的衰减曲线,进行少数载流子寿命分析;在此基础上研究测试参数(入射光波长、强度、占空比和频闪频率)对太阳电池放电行为的影响规律,进而得到分析少数载流子寿命的最优测试参数。此外,利用最优测试参数分别对1MeV电子辐照前、后的空间GaAs/Ge单结太阳电池和GaIn P/GaAs/Ge三结太阳电池进行少子寿命测试,建立空间太阳电池少子寿命随电子辐照注量变化的基本规律,进而揭示1 MeV电子辐照下空间GaAs太阳电池的辐照损伤机理。1、分析测试参数对GaAs/Ge单结太阳电池少子测试寿命的影响发现,在入射光强度、占空比和频闪频率一定的情况下,选取400 nm,450 nm和500 nm三种波长的入射光测试单结砷化镓电池开路电压,波长为450 nm的入射光照下电池的开路电压最大,这主要是因为450 nm更接近太阳电池光吸收的中心波长。入射光波长和光源频闪频率单结对电池少子测试寿命没有影响。在入射光波长、占空比和频闪频率一定的情况下,GaAs/Ge单结太阳电池少子测试寿命随光强的增大而缩短。在其他参数一定的情况下,少子测试寿命随占空比增大而缩短,在占空比达到3%以后少子测试寿命趋于定值。2、分析测试参数对GaIn P/GaAs/Ge三结太阳电池少子测试寿命的影响结果表明,在入射光强度、占空比和频闪频率一定的情况下,不同波长的入射光源测试的开路电压不同是因为波长为450 nm、800 nm和1050 nm的入射光分别主要被GaInP顶电池、GaAs中间电池和Ge底电池吸收。而500 nm和850 nm更接近GaIn P顶电池和GaAs中间电池的中心吸收波长。其他参数一定的情况下,三结电池少子测试寿命随入射光光强的增大而缩短并趋于定值,同样少子测试寿命随入射光占空比的增大而缩短并在趋于定值,而入射光频闪频率对少子测试寿命无影响。3、GaAs/Ge单结太阳电池在1 MeV电子辐照下少子测试寿命随电子辐照注量的增大而缩短。这主要是因为随辐照注量的增加,电池内部辐照损伤缺陷浓度增高,增强了光生载流子的复合导致少子寿命逐渐缩短。此外,随电子辐照注量的增大,GaAs/Ge单结太阳电池的开路电压逐渐降低,主要是由于辐照损伤缺陷浓度增高引起多数载流子去除效应增强导致的。4、GaIn P/GaAs/Ge三结太阳电池在1 MeV电子辐照下少子寿命随电子辐照注量的增大而缩短。在光强、频闪频率和占空比一定的情况下,选用500 nm和850 nm脉冲光谱测试一定注量的1 MeV电子辐照前后少子寿命和开路电压发现,使用850nm脉冲光测得三结太阳电池电子辐照前后的少子寿命和开路电压衰减幅度更大,说明1 MeV电子辐照主要造成GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池的GaAs中间电池的损伤,GaInP顶电池的抗辐照能力高于GaAs中间电池。