单晶硅太阳电池的电子辐照效应研究

高能电子对空间太阳电池的使用寿命有至关重要的影响，研究了单晶硅太阳电池受1MeV电子辐照后的损伤效应。电学性能测试结果表明，单晶硅太阳电池的开路电压、短路电流及最大功率都随辐照剂量的增加而明显下降，当最大辐照剂量为2×10^15e／cm^2时，最大功率衰减了将近50％。光谱响应分析表明，电子辐照使长波光子的量子效率衰减严重，而短波光子几乎不受影响。在采用光束诱导电流法测量单晶硅太阳电池的少数载流子扩散长度时发现，经电子辐照后少数载流子扩散长度大幅下降，当辐照剂量大于10^15e／cm^2时，扩散长度小于长波光子的入射深度。证明硅材料在电子辐照过程中产生的复合中心导致少数载流子寿命下降，致部分光生载流子无法扩散到结区，是单晶硅太阳电池性能下降的关键因素。