150 keV质子辐照对GaAs子电池性能的影响

• 作者: 方美华 汤晓斌 陈飞达 颜媛媛
• 来源期刊: 原子能科学技术
• 关键词: GaAs太阳能电池 辐照损伤 COMSOL 少数载流子寿命
• 年，卷（期）: 2019,（11）
• 所属期刊栏目: 技术及应用
• 页码范围: 2309-2316
• 页数: 8页
• 分类号: TL99
• 语种: 中文
• DOI: 10.7538/yzk.2018.youxian.0839

摘要

低能质子辐射会使电池产生较大的非电离能量损失,导致少数载流子寿命降低从而破坏GaInP/GaAs/Ge电池的电性能,其中尤以中间的GaAs子电池的衰减最严重.本文以卫星用主流GaInP/GaAs/Ge三结电池为研究对象,制备与三结电池中GaAs子电池相同尺寸结构和工艺的单结GaAs电池,以150 keV质子辐照后对其性能进行测试.测试结果表明,150 keV质子辐照后电池的量子效率衰减,且基区衰减最严重.光致发光测试结果显示,在3×1010、1×1011、5×1011 cm-2辐照注量下,非辐射复合少数载流子寿命分别为2.22、0.67、0.13 ns.基于上述结果,利用多物理场仿真软件COMSOL建立了GaAs的物理模型,对GaAs子电池衰减进行仿真,将实验结果与模拟结果进行对比,两者电学参数的最大相对偏差为7％.仿真结果表明:中国空间站中电池的辐射衰减主要源于内辐射带中的质子,空间站轨道太阳能电池运行5 a,在太阳活动极大时,最大功率衰减约为7.6％,太阳活动极小时,最大功率衰减约为13.7％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	方美华	南京航空航天大学航天学院	37	162	7.0	11.0
2	汤晓斌	南京航空航天大学核科学与工程系	63	246	8.0	12.0
3	陈飞达	南京航空航天大学核科学与工程系	19	73	5.0	8.0
4	颜媛媛	南京航空航天大学核科学与工程系	1	0	0.0	0.0