Efekt napromieniowania w ogniwach słonecznych z potrójnym złączem do zastosowań przestrzennych

    Wraz z postępem ludzkiej eksploracji kosmosu, ludzie mają coraz wyższe wymagania wobec statków kosmicznych. Statek kosmiczny musi charakteryzować się długą żywotnością i wielofunkcyjnością. Ze względu na dywersyfikację funkcji statków kosmicznych konieczne jest zapewnienie większej ilości energii dla satelitów. Obecnie energię wymaganą przez statek kosmiczny dzieli się głównie na dwie kategorie: pierwsza to energia paliwowa potrzebna do utrzymania położenia i orbity statku kosmicznego; Drugi rodzaj to energia elektryczna wymagana przez statek kosmiczny do wykonywania swoich funkcji. Energia elektryczna potrzebna statkom kosmicznym jest dostarczana głównie przez ogniwa słoneczne i baterie. Ponieważ większość energii elektrycznej statku kosmicznego jest dostarczana przez ogniwa słoneczne, wymagane jest, aby ogniwa słoneczne miały wysoki współczynnik konwersji fotoelektrycznej, aby zapewnić wystarczającą energię elektryczną i zmniejszyć wagę układu ogniw słonecznych. Jednocześnie statek kosmiczny podczas operacji na orbicie będzie doświadczał złożonego środowiska kosmicznego, w tym wysokiej próżni, mikrograwitacji, cyklu termicznego, promieniowania cząstek naładowanych, erozji tlenu atomowego, pyłu i śmieci kosmicznych, plazmy i innych ekstremalnych warunków kosmicznych, które będą miały poważny wpływ na statek kosmiczny.

    To kosmiczne ogniwo słoneczne wymaga nie tylko wysokiej wydajności konwersji fotoelektrycznej, ale także odporności na ekstremalne warunki kosmiczne. Jako materiał półprzewodnikowy o bezpośredniej przerwie energetycznej [1-2], GaAs ma pasmo wzbronione wynoszące 1,42ev, które jest bliskie idealnemu pasmu wzbronionemu materiałów ogniw słonecznych i jest idealnym materiałem na ogniwa słoneczne. Aby lepiej absorbować widmo słoneczne, z materiałów o różnych pasmach wzbronionych wytwarza się laminowane wielozłączowe ogniwa słoneczne, a każda warstwa materiałów pochłania widmo o określonej długości fali. Wielozłączowe ogniwa słoneczne GaAs przygotowane w oparciu o tę teorię charakteryzują się wydajnością konwersji fotoelektrycznej i odpornością na promieniowanie. Doskonale nadają się do kosmicznych ogniw słonecznych. Dlatego obecnie kosmiczne ogniwa słoneczne to głównie wielozłączowe ogniwa słoneczne GaAs.