Durability of triple-junction solar cell for HIHT environments, venus and mercury exploration missions

金星,水星探査ミッションにおけるHIHT環境に対する三接合太陽電池の耐久性

今泉 充*; 豊田 裕之*; 嶋田 徹*; 小川 博之*; 田島 道夫*; 久松 正*; 中村 一世*; 高本 達也*; 佐藤 真一郎; 大島 武

Imaizumi, Mitsuru*; Toyota, Hiroyuki*; Shimada, Toru*; Ogawa, Hiroyuki*; Tajima, Michio*; Hisamatsu, Tadashi*; Nakamura, Kazuyo*; Takamoto, Tatsuya*; Sato, Shinichiro; Oshima, Takeshi

InGaP/GaAs/Ge三接合太陽電池の高光強度高温(HIHT)条件下における電気出力の影響について調べた。金星ミッションや水星ミッションを想定してHIHT条件を設定し、宇宙航空研究開発機構(JAXA)において電気特性の測定を実施した。電流電圧測定の結果、200Cにおいては電流出力が0となる付近でキンク状のパターンが形成されることがわかった。また、3MeV陽子線をcm照射することで特性を劣化させた太陽電池においても同様の結果が観測された。熱サイクル試験では電気出力の劣化はみられなかったが、連続稼働試験では徐々に電流出力が劣化する結果となったことから、太陽電池パネルの設計において、この出力減少分を考慮する必要があることが判明した。

Results of our study of effects of high-light-intensity and high-temperature conditions (HIHT) on the output performance of an InGaP/GaAs/Ge triple-junction solar cell are described herein. The HIHT conditions are adjusted for spacecraft environments expected for a Venus mission (Planet-C) and a Mercury mission (MMO) to be undertaken by the Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA). Measurements of currentvoltage characteristics under high light intensity for a wide range of cell temperatures exhibit a kinked pattern at 0 current at +200C. The thermal cycle test results for bare cells with a wide temperature range show no output performance degradation. Continuous operation tests of 3J cells under HIHT conditions reveal gradual current output degradation, implying that solar panel design should address decreased output specifically.