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論文

Energy loss process analysis for radiation degradation and immediate recovery of amorphous silicon alloy solar cells

佐藤 真一郎; Beernink, K.*; 大島 武

Japanese Journal of Applied Physics, 54(6), p.061401_1 - 061401_6, 2015/06

 被引用回数:4 パーセンタイル:22.79(Physics, Applied)

薄膜安価な宇宙用太陽電池への応用が期待されているa-Si/a-SiGe/a-SiGe三接合太陽電池の放射線照射劣化機構について詳細に調べた。シリコンイオン, 電子線, 陽子線照射による電気特性劣化をその場電流・電圧測定システムを用いて調べたところ、照射直後から顕著な回復が生じること、またそれが放射線の種類や温度によらず発生することが分かった。これは実宇宙空間での劣化予測において重要な現象であり、短絡電流をパラメータとして用いることで、回復挙動の予測が可能であることを明らかにした。さらに、入射粒子のエネルギー損失過程(イオン化エネルギー損失(IEL)と非イオン化エネルギー損失(NIEL))と相対損傷因子を解析し、電子線照射劣化に対してはイオン化線量が、陽子線照射劣化に対してははじき出し損傷線量が支配的なパラメータになると結論付けた。これは、一般的にはNIELに起因する欠陥生成(損傷)はIELよりもはるかに大きいが、電子線の場合はIELに対するNIELの比が非常に小さく、NIELに起因する損傷が無視できるためである。一方、シリコンイオン照射による劣化は、放射線の線質効果の影響を考慮する必要があることが分かった。

論文

Degradation behavior of flexible a-Si/a-SiGe/a-SiGe triple-junction solar cells irradiated with protons

佐藤 真一郎; Beernink, K.*; 大島 武

IEEE Journal of Photovoltaics, 3(4), p.1415 - 1422, 2013/10

 被引用回数:2 パーセンタイル:10.69(Energy & Fuels)

a-Si/a-SiGe/a-SiGe三接合太陽電池にさまざまなエネルギーの陽子線を照射し、発電特性の劣化挙動について調べた。陽子線のエネルギーによらずはじき出し損傷線量と劣化量に相関があることから、劣化が従来の結晶Si太陽電池と同様にはじき出し損傷効果に起因していることを明らかにした。また、照射直後の室温での回復効果についても詳細に調べ、量子効率測定を用いて解析したところ、トップ層であるa-Siサブセルの回復がもっとも顕著であることがわかった。

論文

Degradation behavior of flexible a-Si/a-SiGe/a-SiGe triple junction solar cells irradiated with 20-350 keV protons

佐藤 真一郎; Beernink, K.*; 大島 武

Proceedings of 38th IEEE Photovoltaic Specialists Conference (PVSC-38) (CD-ROM), p.002856 - 002861, 2012/00

a-Si/a-SiGe/a-SiGe三接合太陽電池は低コストで生産が可能で、薄膜軽量であるというメリットを持つことから、宇宙用太陽電池への応用が期待されている。今回、20-350keV陽子線照射による電気特性劣化及び室温での回復効果を調べ、陽子線のエネルギーによって劣化曲線の形状に差異が生じることを明らかにした。また、短絡電流,開放電圧,曲線因子といった太陽電池特性を示すパラメータのすべてが、照射後室温で放置すると回復することを明らかにした。特に短絡電流の回復が大きかったが、これは陽子線照射によって生成した欠陥が室温で回復することでキャリアの拡散長が大きくなったことが原因である。

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