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今泉 充*; 中村 徹哉*; 田島 道夫*; 佐藤 真一郎; 大島 武
Proceedings of 39th IEEE Photovoltaic Specialists Conference (PVSC-39) (CD-ROM), p.3243 - 3248, 2013/06
逆積み格子不整合型(IMM)三接合太陽電池の構成要素である、InGaP, GaAs, InGaAs(In=20%), InGaAs(In=30%)単接合太陽電池の10MeV陽子線及び1MeV電子線による劣化を調べ、その放射線耐性を比較した。単接合太陽電池の放射線耐性の比較は、宇宙用IMM三接合太陽電池の設計、開発にあたって不可欠な知見である。比較の結果、InGaP単接合太陽電池が最も耐性が高いことがわかった。一方で、InGaAs単接合太陽電池はその性能の指標となる短絡電流(Isc)の劣化が他の太陽電池と比べて顕著であり、特に電子線に対して耐性が低く、陽子線に対してはGaAs太陽電池と同程度の耐性を示すことがわかった。
中村 徹哉*; 今泉 充*; 佐藤 真一郎; 大島 武
Proceedings of 39th IEEE Photovoltaic Specialists Conference (PVSC-39) (CD-ROM), p.0696 - 0700, 2013/06
外部量子効率からではなく、電流電圧特性から多接合太陽電池におけるサブセルの光電流を見積もる手法を考案した。逆方向飽和電流密度とシャント抵抗をエレクトロルミネセンス法とLEDバイアス光照射法を用いて求めることによって、各サブセルの光電流を見積もることが可能となる。3MeV陽子線照射後の逆積み格子不整合型(IMM)三接合太陽電池の最大出力を見積もったところ、実験値と良い一致を示したことから、本手法の有効性が示された。
管井 光信*; 原田 次郎*; 今泉 充*; 佐藤 真一郎; 大島 武
Proceedings of 39th IEEE Photovoltaic Specialists Conference (PVSC-39) (CD-ROM), p.0715 - 0720, 2013/06
三接合太陽電池のGeボトムセルは、分光感度測定において波長700-800nm付近に見かけ上の外部量子効率を発生させ、GaAsミドルセルの外部量子効率を見かけ上減少させる。この現象は「アーチファクト」と呼ばれているが、その原因は明らかになっていない。本研究では、イオン照射によるアーチファクトの変化を調べ、GaAsミドルセルが劣化するとアーチファクトも減少することから、GaAsのフォトルミネッセンスがアーチファクトの原因のひとつであることが示唆された。
Gonz
lez, M.*; Hoheisel, R.*; Lumb, M.*; Scheiman, D.*; Bailey, C. G.*; Lorentzen, J.*; Maximenko, S.*; Messenger, S. R.*; Jenkins, P. P.*; Tibbits, T. N. D.*; et al.
Proceedings of 39th IEEE Photovoltaic Specialists Conference (PVSC-39) (CD-ROM), p.3233 - 3236, 2013/06
多重量子井戸(MQW)構造をもつInGa
P/MQW-In
Ga
As/Ge三接合太陽電池と、その構成サブセルについて1MeV電子線と3MeV陽子線照射による放射線耐性評価を行った。発電特性評価に加え、電流・電圧特性、外部量子効率測定、エレクトルミネッセンス測定を行い、特性劣化の詳細を明らかにした。その結果、ミドルセル(MQW-InGaAs)の劣化が顕著であり、これが三接合太陽電池全体の劣化特性を支配していることから、MQW構造のさらなる改善が必要であることが明らかとなった。
佐藤 真一郎; Kevin, B.*; 大島 武
no journal, ,
宇宙用フレキシブル薄膜太陽電池の有力候補であるa-Si/a-SiGe/a-SiGe三接合太陽電池に電子線,陽子線,シリコンイオンを照射し、発電特性の劣化を系統的に調べた。これらの劣化データをはじき出し損傷線量(DDD)やイオン化線量(Ionizing Dose)の観点からまとめ、アモルファス太陽電池の放射線劣化メカニズムに関する考察を行ったところ、はじき出し損傷効果とともに電子励起効果が損傷に強く影響していることが明らかとなった。また、照射直後の特性回復を詳細に調べ、室温アニールは照射条件にかかわらず常に生じることを明らかにした。
Hoheisel, R.*; Gonzlez, M.*; Lumb, M.*; Scheiman, D.*; Messenger, S. R.*; Bailey, C. G.*; Lorentzen, J.*; Tibbits, T. N. D.*; 今泉 充*; 大島 武; et al.
no journal, ,
多重量子井戸構造(MQW)を含む多接合太陽電池の放射線照射効果について詳細に調べた。太陽電池の放射線照射による特性劣化は、まず少数キャリア寿命の減少によって引き起こされるが、MQWではキャリア枯渇効果をさらに考慮する必要があることを明らかにした。また、MQWを含む領域は放射線照射によるキャリア枯渇効果によって擬似的に真性状態になるだけでなく、さらにn型もしくはp型へと転換することがわかった。これによって、MQWが位置するエミッタとベースの間の電界強度を低下し太陽電池特性の劣化が引き起こされるが、本発表ではこれを改善するデバイス設計について提案する。
