氚/单晶硅器件辐伏电池模型及样机的长期稳定性研究

采用氚化钛源原位辐照和加速器低能电子束加速辐照实验,研究基于氚化钛/单晶硅PN结器件的氚辐伏电池模型和实验室组阵型电池原型样机的长期稳定性。测试电池模型和电池样机的氚辐伏输出随辐照时间的变化,分析辐照对单晶硅PN结型器件的本征暗特性和器件表面层材料缺陷的影响。结果表明,氚化钛源原位辐照电池模型在115 d的辐照中辐伏输出没有明显的衰减,辐照后单晶硅器件的本征暗特性曲线变化微小。电池模型的加速器低能电子束加速辐照实验表明,加速辐照在相同电子注量下对电池造成远大于氚源原位辐照的性能损伤,但损伤仅在辐照最初期快速产生,随后基本保持稳定,电子顺磁能谱(ESR)测试加速辐照60 min单晶硅器件材料的缺陷没有明显增加。组阵型实验室电池原型样机在64个月的室温储存中,基本单元的辐伏输出性能衰减比氚的自发衰变衰减有小幅增大,增大幅度小于11.4%;另外,组阵中单元之间串并联电连接有部分失效,这是后续应重点关注的问题。