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Recovery of radiation degradation on inverted metamorphic triple-junction solar cells by light soaking

IMM三接合太陽電池における光照射による放射線劣化の回復

柴田 優一*; 今泉 充*; 佐藤 真一郎; 大島 武; 大岡 幸代*; 高本 達也*

Shibata, Yuichi*; Imaizumi, Mitsuru*; Sato, Shinichiro; Oshima, Takeshi; Ooka, Sachiyo*; Takamoto, Tatsuya*

次期の高効率薄膜宇宙用太陽電池として逆積み格子不整合型(IMM)三接合太陽電池の開発が進められている。最近、IMM三接合太陽電池に関して、放射線により劣化した特性が光照射により回復する現象が見いだされたが、その詳細は明らかになっていない。そこで、1MeV電子線を3$$times$$10$$^{15}$$ e$$^-$$/cm$$^2$$照射することで劣化させたIMM三接合太陽電池の光照射回復現象を調べた。その結果、3時間の光照射(AM0、1sun)によって開放電圧が43mV回復することが判明した。また、太陽電池中に残留する欠陥について調べるためにエレクトロルミネセンス測定したところ、InGaP, GaAs, InGaAsの三層のうち、InGaPトップセルのエレクトロルミネセンス強度が光照射後に増加していることがわかった。このことから、光照射による回復は、InGaPトップセル中の欠陥が回復したことに起因することが明らかとなった。

Radiation response is one of the important properties for space solar cells. It should be well understood so as to accurately predict their degradation in orbit and also to improve their radiation tolerance. Recently, a phenomenon, recovery from the radiation degradation by light soaking, on inverted metamorphic (IMM) triple-junction (3J) solar cells was found out. In this work, the light soaking annealing effects on electron irradiated IMM 3J solar cells are reported. IMM 3J solar cells irradiated with 1 MeV electrons with the fluence of 3$$times$$10$$^{15}$$ e$$^-$$/cm$$^2$$ showed the recovery of open-circuit voltage, Voc, up to 43 mV after light (AM0, 1 sun) soaking of 3 hours. The increment of the electroluminescence intensity for InGaP in the IMM 3J cells due to the light soaking suggests that the Voc recovery occurs in InGaP top-cell rather than GaAs middle-cell or InGaAs bottom-cell.

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