Estimation method for radiation resistance of multi-junction solar cells using I-V characteristics of subcells

サブセルの電流電圧特性を利用した多接合太陽電池の耐放射線性評価方法

中村 徹哉*; 今泉 充*; 管井 光信*; 佐藤 真一郎; 大島 武

Nakamura, Tetsuya*; Imaizumi, Mitsuru*; Sugai, Mitsunobu*; Sato, Shinichiro; Oshima, Takeshi

本研究では、エレクトロルミネセンス(EL)を用いることで多接合太陽電池中の各サブセルの電流電圧特性を評価し、それによって多接合太陽電池全体の放射線劣化を予測する手法を考案した。ELによるサブセルの電流電圧特性評価法では、シャント抵抗と直列抵抗以外のパラメータを導出することが可能であり、また残されたふたつの重要パラメータは、カラーバイアス光照射下での電流電圧特性と回路シミュレータを用いた解析から求めることができる。この手法を用いてInGaP/GaAs二接合太陽電池の電子線照射による発電特性の劣化を予測したところ、実験結果をよく再現したことから、本手法の有効性が示された。

Recently a new method was proposed that estimating the current-voltage (IV) characteristics of subcells in a multi-junction (MJ) solar cell by using electroluminescence (EL). The estimated IV characteristics of electron-irradiated MJ solar cell from the IV curve obtained from each subcell agreed well with the actual dark IV (DIV) and light IV (LIV) characteristics, except for series resistance () and shunt resistance (). of a MJ cells and of subcells can be also clarified through measurement LIV characteristics using color bias lights and circuit simulation program. In this work, we applied this method to InGaP/GaAs dual-junction (2J) solar cells irradiated with electrons. As a result, we succeeded to predict the degradation curve of maximum power of the 2J solar cell where the current-limiting subcell changes from InGaP to GaAs subcell using degradation curve of each parameter.