低温・低光強度下における3接合太陽電池の放射線劣化特性の検討

Study on radiation degradation of triple-junction solar cells under low temperature and low light intensity

今泉 充*; 大島 武; Harris, R. D.*; Walters, R. J.*

Imaizumi, Mitsuru*; Oshima, Takeshi; Harris, R. D.*; Walters, R. J.*

InGaP/GaAs/Ge構造3接合太陽電池は宇宙用太陽電池として主流になっているが、今回は、火星,木星などの外惑星探査を想定し、3接合太陽電池の低温・低光強度(LILT)環境条件下における放射線劣化特性を検討した。3接合太陽電池に対して1MeV電子線ないし10MeV陽子線を照射し、出力(電流-電圧)特性の劣化を測定した。照射にはAM0模擬太陽光源を備えた真空チャンバ内で太陽電池の温度を約-130Cに保って行い、電流-電圧特性はこのチャンバ内で所望のフルエンスに到達するごとにその場測定を行った。その結果、室温・通常光強度下における劣化特性と比較すると、低温・低光強度下ではセルの劣化率が大きくなった。また、照射試験終了後約10時間室温にて放置し劣化率を測定すると、室温照射における最終的な劣化率とほぼ一致した。したがって、低温で劣化率が大きいのは、熱による放射線損傷の回復効果が抑制されたことによると考えられる。また、室温放置後の回復が電流:Iscのみに現れている(最大電力:Pmaxの回復は電流の回復による)ことから、この回復は劣化後の電流制限セルであるGaAsミドルセルにて顕著に起こっていることが推察される。

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