Mekansal Uygulamalar İçin Üç Bağlantılı Güneş Pillerinde Işınlama Etkisi

    İnsanoğlunun uzayı keşfetmesi ilerledikçe, insanların uzay aracına olan gereksinimleri giderek artıyor. Uzay aracının uzun ömürlü ve çok fonksiyonlu özelliklere sahip olması gerekiyor. Uzay araçlarının fonksiyonlarının çeşitlenmesi nedeniyle uydulara daha fazla enerji sağlanması gerekmektedir. Şu anda, uzay aracının ihtiyaç duyduğu enerji temel olarak iki kategoriye ayrılmaktadır: Birincisi, uzay aracının tutumunu ve yörüngesini korumak için gereken yakıt enerjisidir; İkinci tip ise uzay aracının görevlerini yerine getirebilmesi için ihtiyaç duyduğu elektrik enerjisidir. Uzay aracının ihtiyaç duyduğu elektrik enerjisi esas olarak güneş pilleri ve pillerden sağlanmaktadır. Uzay aracının elektrik enerjisinin çoğu güneş pilleri tarafından sağlandığından, yeterli elektrik enerjisi sağlamak ve güneş pili dizisinin ağırlığını azaltmak için güneş pillerinin yüksek fotoelektrik dönüşüm oranına sahip olması gerekir. Aynı zamanda, uzay aracı yörünge operasyonu sırasında yüksek vakum, mikro yerçekimi, termal döngü, yüklü parçacık radyasyonu, atomik oksijen erozyonu, uzay tozu ve enkazı ve plazma ve uzay aracı üzerinde ciddi bir etkiye sahip olacak diğer aşırı uzay ortamı dahil olmak üzere karmaşık uzay ortamıyla karşılaşacaktır.

    Bu uzay güneş pili, yalnızca yüksek fotoelektrik dönüşüm verimliliği değil, aynı zamanda aşırı uzay ortamına direnme yeteneği de gerektirir. Doğrudan bant aralıklı bir yarı iletken malzeme olarak [1-2] GaAs, güneş pili malzemelerinin ideal bant aralığına yakın olan 1.42ev'lik bir bant aralığına sahiptir ve güneş pilleri için ideal bir malzemedir. Güneş spektrumunu daha iyi absorbe etmek için, farklı bant aralıklarına sahip malzemeler lamine çok bağlantılı güneş pillerine dönüştürülür ve her malzeme katmanı, belirli bir dalga boyunun spektrumunu emer. Bu teoriye dayanarak hazırlanan çok eklemli GaAs güneş pilleri, fotoelektrik dönüşüm verimliliği ve radyasyon direnci özelliklerine sahiptir. Uzay güneş pilleri için çok uygundurlar. Bu nedenle, günümüzde uzay güneş pilleri çoğunlukla çok bağlantılı GaAs güneş pilleridir.