质子辐照下高效太阳电池输出特性及结构的优化研究

人工晶体学报 ›› 2020, Vol. 49 ›› Issue (10): 1883-1888.

质子辐照下高效太阳电池输出特性及结构的优化研究

葛笑寒;张磊

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

出版日期:2020-10-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
三门峡市科技攻关计划(2019010114)

Optimization of the Output Characteristics and Structure of High Efficiency Solar Cells under Proton Irradiation

GE Xiaohan;ZHANG Lei

Online:2020-10-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 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.

中图分类号:

TM914.4

葛笑寒;张磊. 质子辐照下高效太阳电池输出特性及结构的优化研究[J]. 人工晶体学报, 2020, 49(10): 1883-1888.

GE Xiaohan;ZHANG Lei. Optimization of the Output Characteristics and Structure of High Efficiency Solar Cells under Proton Irradiation[J]. JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS, 2020, 49(10): 1883-1888.

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