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論文

Evaluation of the electrical characteristics of III-V compounds solar cells irradiated with protons at low temperature

大島武; 住田泰史*; 今泉充*; 川北史朗*; 島崎一紀*; 桑島三郎*; 大井暁彦*; 伊藤久義

Proceedings of 31st IEEE Photovoltaic Specialists Conference and Exhibition (PVSC-31), p.806 - 809, 2005/00

多接合型(InGaP/GaAs/Ge)太陽電池について、低温(175K)での10MeV陽子線照射及び電気特性測定を行った。310 $^{13}$ /cm $^{2}$ 照射により短絡電流,開放電圧,最大電力をそれぞれ初期値の77%, 77%, 50%程度まで低下させ、その後、光照射や電流注入が劣化した特性に及ぼす影響を調べた。その結果、AM0模擬太陽光照射では劣化した特性は変化しないが、暗状態での順方向バイアス印加により0.5A/cm $^{2}$ 程度の電流注入を行うと短絡電流,開放電圧,最大電力ともに回復を示すことが判明した。

論文

Analysis of EOL prediction methodology for triple-junction solar cells in actual radiation environment

住田泰史*; 今泉充*; 大島武; 伊藤久義; 桑島三郎*

Proceedings of 31st IEEE Photovoltaic Specialists Conference and Exhibition (PVSC-31), p.667 - 670, 2005/00

宇宙用の高効率太陽電池として期待される三接合太陽電池の放射線劣化予測の新技術を開発するため、NIEL(Non Ionizing Energy Loss)解析から見積もられるダメージドーズ(D $_{d}$ )をもとに劣化を予測する方法を検討した。InGaP/GaAs/Ge三接合太陽電池に対し、陽子線(50keVから10MeV)または電子線(1MeV)のみを照射した場合、陽子線と電子線の両方を照射した場合について、それぞれD $_{d}$ を見積もり、太陽電池特性の劣化量とD $_{d}$ の関係を調べた。その結果、全ての場合において特性劣化が同一の関係式で表されることが判明した。これより、陽子線,電子線及び両者の複合照射においてもD $_{d}$ を劣化予測の指標として用いることが可能であり、実宇宙での劣化予測に際してNIEL解析が有効であると帰結できた。

論文

Analysis of flight demonstration results of an InGaP/GaAs dual-junction tandem solar cell

今泉充*; 住田泰史*; 川北史朗*; 大島武; 伊藤久義; 桑島三郎*

Proceedings of 31st IEEE Photovoltaic Specialists Conference and Exhibition (PVSC-31), p.563 - 566, 2005/00

人工衛星つばさ「MDS-1」に搭載された地上用InGaP/GaAs二接合タンデム太陽電池の耐放射線性の実宇宙環境試験結果を地上試験結果と比較した。600日間静止トランスファー軌道(GTO)に投入されたタンデム太陽電池の電気特性を解析し、短絡電流(I $_{SC}$ ),開放電圧(V $_{OC}$ )及び最大電力(P $_{MAX}$ )を求めた。600日経過後の特性劣化量と地上での1MeV電子線及び10MeV陽子線照射実験の結果を比較したところ、1MeV電子線を基準とした等価フルエンス解析では、I $_{SC}$ , V $_{OC}$ 及びP $_{MAX}$ で照射線量に約一桁のズレがあるのに対し、10MeV陽子線を基準とした等価フルエンス解析では全てのパラメータで良い一致を示した。この結果は、GTO軌道では電子線より陽子線の存在量が多いことに起因すると考えられる。これより、従来は1MeV電子線等価フルエンスにより太陽電池の寿命予測を行ってきたが、投入する軌道によっては10MeV陽子線等価フルエンスによる寿命予測を行った方が正確に寿命予測が行えると帰結できた。

論文

Defect observation of AlInGaP irradiated with 30 keV protons for multi-junction space solar cells

Lee, H. S.*; Ekins-Daukes, N. J.*; 佐々木拓生*; 山口真史*; Khan, A.*; 高本達也*; 安居院高明*; 上村邦夫*; 兼岩実*; 今泉充*; et al.

Proceedings of 31st IEEE Photovoltaic Specialists Conference and Exhibition (PVSC-31), p.556 - 558, 2005/00

AlInGaP太陽電池及びダイオードへ30keV陽子線を照射し、太陽電池特性の変化及び発生欠陥を観察した。DLTS法を用い、欠陥を調べたところ正孔捕獲中心としてHP1(E $_{V}$ +1.57eV)とHP2(E $_{V}$ +1.19eV)を、電子捕獲中心としてEP1(E $_{C}$ -0.54eV)とEP2(E $_{C}$ -0.71eV)を新たに見いだした。太陽電池特性の変化を調べた結果、110 $^{10}$ /cm $^{2}$ 照射によりフィルファクターの劣化が大きくなることで最大電力が急激に減少することがわかった。また、この線量域では、基板の多数キャリアの減少により短絡電流が若干上昇した後、急落する現象も観察された。InGaP太陽電池とAlInGaP太陽電池の特性劣化を比較したところ、AlInGaPの方が耐放射線性に優れており、宇宙応用に適していることが示唆された。

論文

Native and radiation induced defects in lattice mismatched InGaAs and InGaP

Ekins-Daukes, N. J.*; 新船幸二*; Lee, H. S.*; 佐々木拓生*; 山口真史*; Khan, A.*; 高本達也*; 安居院高明*; 上村邦夫*; 兼岩実*; et al.

Proceedings of 31st IEEE Photovoltaic Specialists Conference and Exhibition (PVSC-31), p.683 - 686, 2005/00

GaAs基板上に作製した格子不整合In $_{0.16}$ GaAs及びIn $_{0.56}$ Ga $_{0.44}$ P太陽電池中の真性及び照射欠陥をDLTS法により調べた。In $_{0.16}$ GaAs作製後に300 $^{circ}$ Cから800 $^{circ}$ Cでの熱処理を繰り返す熱サイクル処理(TCA)により真性欠陥準位であるH1中心及びE3中心が減少し、太陽電池特性が向上することが見いだされた。また、これらの太陽電池に1MeV電子線を照射し、発生する欠陥を調べたところ、照射量の増加とともにE1, E2, H1, H2中心が増加することが明らかとなった。