人工晶体学报

作者：葛笑寒;张磊

单位：三门峡职业技术学院智能制造学院,三门峡 472000;河南科技大学应用工程学院,三门峡 472000;沈阳飞机设计研究所,沈阳 100035

关键词：太阳电池;质子辐照;转换效率;前表面场;浮空发射区;优化,

基金：三门峡市科技攻关计划(2019010114)

利用TCAD半导体器件仿真软件,详细分析了低能(1.8 keV)质子辐照剂量对低轨道卫星用高效插指背结背接触(IBC)单晶硅太阳电池转换效率的影响.通过转换效率及其退化特点的对比,得到质子辐照剂量与复合中心密度、陷阱密度之间的对应关系.在不同的质子辐照剂量情况下,深入分析了前表面场(FSF)结构和前表面浮空发射区结构(FFE)对太阳电池短路电流密度、开路电压及转换效率的影响,为质子辐照条件下太阳电池前表面结构提供了设计依据.仿真结果表明:当质子辐照剂量小于1×109 cm-2时,随着质子辐照剂量的增大,太阳电池转换效率几乎不变.当质子辐照剂量一定时,存在最优的FSF和FFE的掺杂浓度,使得太阳电池转换效率最高.在质子辐照剂量为0 cm-2和1×1010 cm-2时,FFE结构对应的峰值转换效率略低于FSF结构的情况.在质子辐照剂量为1×1011 cm-2时,FFE结构对IBC太阳电池转换效率的改善效果明显优于FSF结构的情况.

来源：2020年第10期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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