Reconsideration of electron irradiation test methods for the evaluation of space solar cells

宇宙用太陽電池の評価のための電子線照射試験法の再考

大島 武; 佐藤 真一郎; 宮本 晴基; 今泉 充*; 花屋 博秋; 河野 勝泰*

Oshima, Takeshi; Sato, Shinichiro; Miyamoto, Haruki; Imaizumi, Mitsuru*; Hanaya, Hiroaki; Kawano, Katsuyasu*

人工衛星で使用される太陽電池の放射線による特性劣化を正確に把握することは、人工衛星の寿命予測には不可欠である。本研究では、そのために地上で行う評価試験(電子線照射試験)に関して、評価の標準となっている従来法及び原子力機構が独自に開発した試験法を比較した。従来法では、水冷板上に三接合(3J)及びシリコン(Si)太陽電池をセットして大気中で1MeV電子線を照射し、照射後、太陽電池を取り出し電気特性を評価した。原子力機構独自法では、模擬太陽光源が組み込まれた真空照射容器内に3J及びSi太陽電池をセットして、1MeV電子線照射中に、同時に発電特性を取得した。両者の結果を比較したところ、差異は見られず原子力機構で開発した試験法の妥当性が実証された。また、本研究では従来法においてその検討が十分でない、大気による電子線エネルギーの減少が太陽電池特性劣化に及ぼす影響を検討し、50cmまでの空気層によるエネルギー減衰では太陽電池の特性劣化に影響はないことも併せて確認した。

In this study, we reconsider electron irradiation methods for the evaluation of radiation response of space solar cells. We show irradiation test methods performed at JAEA, such as a sequential method, in which the electrical performance of solar cells is measured outside of an irradiation facility after irradiation, and a simultaneous method, in which the electrical performance of solar cells can be measured in-situ. The results obtained from the sequential method are compared to these obtained from the simultaneous method. The reasonable distance between samples and the accelerator window to take reliable data on the basis of the energy decay of electrons by atmosphere is also discussed.