宇宙用InP系太陽電池の電気特性劣化に与えるプロトン照射温度の影響

Influence of proton irradiation temperature on the degradation of InP-related solar cells for space use

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

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

現在、人工衛星等で使用する宇宙用太陽電池がさらされる環境はさまざまであり、低温から高温までの広い範囲が想定される。そこで、InGaP及びSi太陽電池に対して、室温及び低温環境下(130, 160K)で10MeVプロトンを110/cmまで照射し、AM0光照射下で電流電圧(I-V)特性を測定した。また、プロトン照射前後における電気特性の温度依存性を調べるために、降温、昇温時のI-V測定も併せて行った。その結果、Siに比べてInGaPは高い耐放射線性を有し、110/cm程度の照射量ではほとんど劣化を示さなかった。さらに、Si太陽電池では室温照射に比べて低温照射の場合に、Vocが高い保存率を、Iscは低い保存率を示したことから、特性劣化の保存率に照射温度の影響があることがわかった。1次元光デバイスシミュレータ(PC1D)を用い、少数キャリアの拡散長のみをパラメータとしてプロトン照射の劣化を模擬したところ、照射前後における温度依存性の変化を再現でき、低温照射においても少数キャリア拡散長が劣化の重要因子であると結論できた。

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