Abstract

Solar radiation is a practically inexhaustible and environmentally friendly source of energy. Solar panels are classified as devices very sensitive to radiation. Therefore, the problem of creating radiation-resistant solar panels is quite acute. In operation, solar batteries (SB) are exposed to hard corpuscular radiation (radiation belts, solar and cosmic radiation), resulting in the structure of accumulated violations leading to a gradual deterioration of their electrical characteristics.We have conducted experimental studies of single-degradation characteristics of solar cells (SE) based on GaAs with Ge substrate due to the structural damage produced by irradiation with fast neutrons and electrons and step-by-step irradiation with fast neutrons and electrons at different fluences. Before and after each set of neutron and electron fluence we have measured light current–voltage characteristics (CVC) and photosensitivity spectra of the AOC. We have determined the following parameters from the measured CVC: the fault current, the open circuit voltage, the maximum coefficient of performance (COP) (ratio of maximum power to the product of the flux density of solar energy and the cell area) and the fill factor (the ratio of maximum power to the product of the short-circuit current and voltage idling).

Highlights

  • Solar panels are classified as devices very sensitive to radiation

  • Solar batteries (SB) are exposed to hard corpuscular radiation, resulting in the structure of accumulated violations leading to a gradual deterioration of their electrical characteristics

  • Conducted experimental studies of single−degradation characteristics of solar cells (SE) based on GaAs with Ge substrate due to the structural damage produced by irradiation with fast neutrons and electrons, step by irradiation with fast neutrons and electrons with different fluence

Read more

Summary

НАНОГЕТЕРОСТРУКТУР АIIIВV В УСЛОВИЯХ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Является практически неисчерпаемым и экологически чистым источником энергии. Степень деградации электрофизических характеристик солнечных батарей (СБ) существенно зависит от параметров орбиты космического аппарата. Для низкоорбитальных космических аппаратов (770 км) деградация СБ на основе кремния и гетероструктур GaAs— GaAlAs составляет 15 и 5 % соответственно в течение 5 лет пребывания космического аппарата на орбите. Для космического аппарата на геостационарных орбитах деградация составляет 31 % (для кремния) и 16 % (для GaAs) в течение 15 лет пребывания на орбите. Для радиационно−опасных орбит (7400 км при угле наклона 50°) деградация оставляет 49 % (кремний) и 22 % (GaAs) в течение 5 лет пребывания на орбите. Поэтому применение для энергоснабжения космического аппарата батарей на основе GaAs−гетероструктур дает значительный экономический эффект по сравнению с СБ на основе кремния, несмотря на более высокую стоимость таких СБ. Цель работы — исследование влияние ионизирующего излучения на наноструктуры Ge/GaAs/ GaInP/AlInP

Теоретический анализ
Экспериментальная часть
Результаты и их обсуждение
Библиографический список
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call