0.5MeV质子辐射对部分覆盖GaAs/Ge太阳能电池影响分析

"0.5MeV质子对玻璃盖片未完全覆盖GaAs/Ge太阳电池的影响* (2002年)" 这篇论文探讨了低能量（0.5MeV）质子对不同覆盖情况下的GaAs/Ge太阳能电池的影响。GaAs/Ge太阳能电池在空间应用中扮演着重要角色，但它们会受到空间环境中的高能粒子，如质子和电子的辐射，从而导致性能下降。研究中，实验采用了注量在1.2×10^12至1.2×10^13cm^-2范围内的质子对四种不同覆盖状态的电池进行辐照：100%玻璃覆盖、5%部分无玻璃覆盖并有封胶、5%部分无玻璃覆盖且无封胶以及100%无玻璃覆盖。 实验结果显示，电池性能衰减随着质子辐射剂量的增加而加剧。在四种覆盖状态下，100%玻璃覆盖的电池性能衰减最轻微，5%部分无玻璃覆盖但有封胶的情况衰减相对较弱，而5%部分无玻璃覆盖无封胶的情况下，衰减则较为严重。最极端的情况是100%无玻璃覆盖，其性能衰减最为显著。 进一步分析发现，相同质子辐射剂量对电池短路电流Isc的影响比开路电压Uoc的变化更为显著。即使只有5%的电池面积未被覆盖，也会导致电池性能出现明显的衰减。这表明，即使是微小的缝隙或无覆盖区域也可能对电池的整体性能产生重大影响。 该研究还指出，低能（0.5MeV）质子对GaAs/Ge太阳能电池的影响可能大于高能质子，因为低能质子更易穿透玻璃覆盖层。通常，玻璃盖片用于保护电池免受低能质子的直接照射，但盖片间的缝隙和因温度变化导致的热膨胀问题可能导致防护效果打折。 这些研究成果对于建立空间太阳电池的辐射数据库，预测其在空间环境中的工作寿命和性能变化至关重要。同时，对辐射损伤的微观机制进行深入研究，可以开发出有效的抗辐射防护技术，为航天器和卫星的能源系统提供技术支持，确保其可靠性和任务完成能力。因此，这项研究对于提升我国载人航天器和空间卫星的抗辐射防护技术水平具有重要意义。