III-V族多元化合物による高効率多接合太陽電池の宇宙応用

Space application of III-V compound multi-junction high efficiency solar cells

今泉 充*; 高本 達也*; 大島 武

Imaizumi, Mitsuru*; Takamoto, Tatsuya*; Oshima, Takeshi

宇宙用太陽電池の開発状況をレビューする。現在はInGaP/GaAs/Ge構造を有する三接合太陽電池が宇宙用の主流であるが、この太陽電池では、InGaPトップセルがサブセル中で最も耐放射線性に優れるため、InGaPトップセルが電流律速となるように設計されている。これにより実用被曝量(10MeV陽子で照射量10/cm)で電流出力はほとんど劣化しない。一方、この三接合太陽電池の厚さは約150mであるが、実効的に発電に寄与しているのは表面側のInGaP/GaAsの二接合部分で、その厚さは約10mである。そこで、この三接合太陽電池からGeサブセル(基板)を取り除いた超軽量高効率薄膜二接合太陽電池の開発を進めている。薄膜二接合太陽電池は、そのままでは取扱いが困難であるため、セルアレイをフィルムでラミネートしシート状とした製品「Space Solar Sheet」の開発に成功した。これを従来の太陽電池パネルの代替とすれば、軽量化に加えてその柔軟性によるクラックの低減や薄さによる収納容積の削減が実現される。さらに、この薄膜二接合太陽電池は現状の三接合太陽電池よりも耐放射線性に優れることも確認されている。

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