InGaP/GaAs/Ge宇宙用三接合太陽電池の放射線劣化モデリング

Radiation degradation modeling of InGaP/GaAs/Ge triple junction solar cells for space use

佐藤 真一郎; 宮本 晴基; 今泉 充*; 島崎 一紀*; 森岡 千晴*; 河野 勝泰*; 大島 武

Sato, Shinichiro; Miyamoto, Haruki; Imaizumi, Mitsuru*; Shimazaki, Kazunori*; Morioka, Chiharu*; Kawano, Katsuyasu*; Oshima, Takeshi

宇宙用太陽電池の劣化モデル構築のため、1次元光デバイスシミュレータ(PC1D)を用いて宇宙用三接合太陽電池の放射線劣化モデリングを行った。PC1Dを使い、30keV, 150keV, 3MeV, 10MeVの陽子線照射した三接合太陽電池の各サブセルにおける量子効率をフィッティングし、電流-電圧特性の再現を試みた。また、そのとき得られる少数キャリアの拡散長の減少より損傷係数を、p層キャリア濃度の減少からキャリア枯渇係数を見積もった。その結果、得られた短絡電流及び開放電圧は実験値と非常によく一致した。トップセル(InGaP)のについては、トップセルのみにダメージを与える30keVよりもトップセルを透過しミドルセル(GaAs)にまで到達する150keVの方が大きかった。以上から、宇宙用三接合太陽電池の放射線劣化は、及びを考慮すれば1次元光デバイスシミュレータによってモデリングが可能であり、実宇宙空間における三接合太陽電池の寿命予測に本手法が有効であることを実証した。

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