【摘要】：三結GaAs太陽電池因其優(yōu)良的性能—高的光電效率、抗輻射的能力強、耐高溫等,使其成為衛(wèi)星航天器的主電源,承擔著為衛(wèi)星航天器供能的重要職責,太陽電池性能的優(yōu)劣直接影響著衛(wèi)星航天器能否正常運行,處于太空中的電池極易成為激光武器打擊的對象,因此研究激光輻照對電池性能參數的影響,具有重要的意義。本文研究了連續(xù)激光輻照對三結GaAs太陽電池性能參數的影響。先簡要介紹了太陽電池主要的電性能參數,以及激光與半導體相互作用的理論基礎,隨后進行了連續(xù)激光輻照電池的實驗,討論了激光功率密度、激光作用時間和環(huán)境(真空/空氣)的因素對電池溫度、輸出電壓和主要電學參數的影響,并分析了激光輻照太陽電池致使其性能參數下降的原因。激光輻照實驗測量了激光輻照過程中電池溫度和輸出電壓的實時變化,以及激光輻照前后電池I-V曲線,從I-V曲線中得出了短路電流Isc、開路電壓Voc、填充因子FF和電池效率η,對比了激光輻照后這些性能參數的變化。實驗中采用控制變量法,研究激光參數(激光功率密度和激光作用時間)和環(huán)境(真空/空氣)中的一個量改變時,對電池溫度、輸出電壓和I-V曲線的影響。本文得出了連續(xù)激光輻照電池的性能參數下降,其中電池溫度隨著激光輻照而升高,而輸出電壓下降且恢復到初始值的能力減弱,電池主要電性能參數隨之衰減;分析了連續(xù)激光輻照電池性能下降的原因,探討了連續(xù)激光致使電池損傷的幾種方式。本文研究連續(xù)激光輻照對三結砷化鎵太陽電池性能參數的影響,可以為激光無線能量傳輸或激光損傷電池以及空間電池防護提供一定的參考依據。
[Abstract]:Due to its excellent performance, such as high photoelectric efficiency, strong radiation resistance and high temperature resistance, three-junction GaAs solar cells become the main power supply for satellite spacecraft, and assume the important responsibility of supplying energy for satellite spacecraft. The performance of solar cells has a direct impact on the normal operation of satellite spacecraft, and the batteries in space are easy to be attacked by laser weapons. Therefore, it is of great significance to study the effects of laser irradiation on the performance parameters of the cells. The effect of continuous laser irradiation on the performance parameters of three-junction GaAs solar cells has been studied in this paper. The main electrical performance parameters of solar cells and the theoretical basis of the interaction between laser and semiconductor are briefly introduced, then the experiments of continuous laser irradiation are carried out, and the laser power density is discussed. The effects of laser time and environment (vacuum / air) on the cell temperature, output voltage and main electrical parameters were analyzed. The real time variation of cell temperature and output voltage during laser irradiation and the I-V curve of the cell before and after laser irradiation were measured. The short circuit current, open circuit voltage, filling factor FF and cell efficiency 畏 were obtained from the I-V curve. The changes of these performance parameters after laser irradiation were compared. The effects of laser parameters (laser power density and laser action time) and environment (vacuum / air) on the cell temperature, output voltage and I-V curves were studied by using the control variable method. In this paper, it is concluded that the performance parameters of the continuous laser irradiation battery decrease, in which the cell temperature increases with the laser irradiation, while the output voltage decreases and the ability to recover to the initial value weakens, and the main electrical performance parameters of the battery attenuate. In this paper, the causes of the degradation of battery performance under continuous laser irradiation are analyzed, and several ways of cell damage caused by continuous laser irradiation are discussed. In this paper, the effect of continuous laser irradiation on the performance parameters of tri-junction GaAs solar cells is studied, which can provide a certain reference for laser wireless energy transmission, laser damage cells and space battery protection.
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM914.4

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本文編號：2179228