Study on optimum structure of AlInGaP top-cells for triple-junction space solar cells

宇宙用三接合太陽電池のAlInGaPトップセルの最適化構造に関する研究

森岡 千晴*; 今泉 充*; 佐藤 真一郎; 大島 武; 岐部 公一*

Morioka, Chiharu*; Imaizumi, Mitsuru*; Sato, Shinichiro; Oshima, Takeshi; Kibe, Koichi*

宇宙用三接合太陽電池のトップセルである(Al)InGaP太陽電池の放射線耐性について調べた。GaAs基板上にエピタキシャル成長させたAlInGaPの膜厚は1mで固定し、アルミニウムの組成比とベース層キャリア濃度を変えた試料(セル)を作製し、3MeV陽子線を110/cm照射した。その結果、短絡電流と開放電圧の保存率は組成式がAlInGaPの場合とInGaPの場合のセルとの間に違いが見られなかった。また、ベース層のキャリア濃度に勾配をつけても耐放射線性に変化がなかったことから、(Al)InGaP太陽電池の放射線劣化は少数キャリア拡散長の減少に強く起因するものではないことが推測された。

Radiation resistance of (Al)InGaP solar cells was examined in this study. The epitaxial structure, such as aluminum contents or carrier concentration (CC) in the base layer, is varied, whereas the base layer thickness is maintained at 1 m. The cells are irradiated with 3 MeV protons up to the fluence of 110/cm. Remaining factors of short-circuit current and open-circuit voltage show no significant difference between AlInGaP and InGaP cells. The graded CC structure in the base layer is ineffective to improve radiation resistance in the case of (Al)InGaP cells with a thick base layer, which implies that radiation degradation is not primarily attributable to the decrease in minority-carrier diffusion length.