DBR结构设计与GaInP/GaInAs/Ge太阳电池性能关系

• 作者: 高慧 杨瑞霞
• 来源期刊: 材料导报
• 学科: 工学
• 关键词: 三结太阳电池 分布式布拉格反射 中心反射波长
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 无机非金属及其复合材料|INORGANIC MATERIALS AND CERAMIC MATRIX COMPOSITES
• 页码范围: 9-14
• 页数: 6页
• 分类号: TM914.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/cldb.20110082

摘要

空间太阳电池采用分布式布拉格反射(DBR)结构作为GaInAs中间子电池的背反射器,可以降低基区的厚度,进而提高电池的抗辐射能力.DBR的光学反射特性对该子电池的各项性能有很大的影响.本研究制备了三种不同反射特性的Al0.9 Ga0.1 As/Al0.1 Ga0.9 As DBR结构,并将它们应用在同一种GaInP/GaInAs/Ge晶格匹配的太阳电池,作为GaInAs中间子电池的背反射器.测试研究其对电池的光学反射率、光伏性能和辐射衰降性能的影响.研究表明:材料带隙分别为1.87 eV/1.40 eV/0.67 eV的三结太阳电池,随着DBR的中心波长从865 nm→875 nm→885 nm进行微调,这三种电池的光学反射率、光伏性能和辐射衰降性能均表现出规律性变化.电池的反射率出现了规律性红移,初始光伏效率逐渐升高,地球同步轨道剂量电子轰击实验后,电池的最终辐照衰降率也逐渐升高.同时,适当将DBR反射范围向长波方向微调,可以获得初始效率更高的电池,而寿命末期效率几乎相同,这一研究结果对高轨道空间项目全生命周期内的应用有很大的意义.