Study the effects of proton irradiation on GaAs/Ge solar cells

GaAs/Ge太陽電池における陽子線照射効果の研究

Elfiky, D.*; 山口 真史*; 佐々木 拓生*; 高本 達也*; 森岡 千晴*; 今泉 充*; 大島 武; 佐藤 真一郎; Elnawawy, M.*; Eldesuky, T.*; Ghitas, A.*

Elfiky, D.*; Yamaguchi, Masafumi*; Sasaki, Takuo*; Takamoto, Tatsuya*; Morioka, Chiharu*; Imaizumi, Mitsuru*; Oshima, Takeshi; Sato, Shinichiro; Elnawawy, M.*; Eldesuky, T.*; Ghitas, A.*

Ge基板上に作成したGaAs太陽電池にさまざまなエネルギーの陽子線を照射し、発電特性の劣化を調べるとともに、放射線損傷の陽子線エネルギー依存性をデバイスシミュレータを用いて検討した。その結果、開放電圧の劣化は50keVの陽子線照射で最も大きく、9.5MeVで最も小さいことが明らかとなった。デバイスシミュレータによる解析の結果、太陽電池の損傷領域が陽子線のエネルギーによって異なり、低エネルギーでは太陽電池のpn接合付近に大きな損傷を形成するために劣化も大きくなるということがわかった。

Proton energy dependence of radiation damage to GaAs/Ge solar cells irradiated with protons with various energies (50 keV, 200 keV, 1 MeV and 9.5 MeV) were analyzed by using PC1D simulation together with SRIM simulations to investigate their electrical properties. The degradation of the open-circuit voltage is highest for 50 keV irradiation and lowest for 9.5 MeV irradiation. According to SRIM simulations the above changes in electrical properties are mainly related to damage in different regions of the solar sells.