[实用新型]一种具有抗辐射能力的抗辐照增强型空间电池外延片

说明书

本实用新型公开了一种具有抗辐射能力的抗辐照增强型空间电池外延片，包括衬底，所述衬底的上端安装有成核层，所述成核层的上端设置有缓冲层，所述缓冲层的上表面安装有第一隧穿结层，所述第一隧穿结层的顶部设置有反射层，所述反射层的上表面固定有中电池层。本实用新型结构科学合理，操作方便，通过设置的氧化剥离层能够实现衬底的氧化剥离，实现衬底重复利用，节省能源，降低生产成本，通过设置的阻隔层使中电池层的厚度增加，使得辐射通量更小的较高能量的质子停留在第一基区层，使得空间质子对中电池层的累积损伤更小，从而提高了电池的抗辐射能力，通过设置的聚光层能够改善电池外延片的聚光效率，提高光电转化效率。

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，具体是一种具有抗辐射能力的抗辐照增强型空间电池外延片。

背景技术

GaInP/GaInAs/Ge太阳能电池凭借其较高的光电转换效率和优良的抗辐照性能是卫星最常用的动力来源，空间辐照环境十分复杂，卫星在空间飞行期间，高能粒子进入太阳能电池后会对电池造成损伤，包括移位和电离等损伤，其中移位损伤是电池辐照损伤的主因，高能粒子进入电池后将能量传递给晶格，使晶格产生位移，产生移位损伤，形成的晶格缺陷成为载流子的复合中心，导致少数载流子的扩散长度变短，使光子载流子的收集能力下降，从而影响电池的光电转化效率，造成太阳能电池移位损伤主要来自空间质子和电子，电子由于质量轻，速度快，射程远大于电池的厚度，能够穿透整个电池，而且照成的损伤是均匀分布的，相比电子，质子损伤对于电池更大，主要影响电池性能的填充因子FF，低能质子的射程有可能小于电池的厚度，而且随着入射深度的增加，造成的损伤随之增加，当质子能量变低停留在材料中时，产生了一个较大的损伤峰值，空间粒子辐射对太阳能电池的影响主要是对中电池的影响。

但是，目前市场上的抗辐射的电池外延片主要是通过将顶电池GaInP的厚度减薄，使电池变成顶电池限流，使辐照后中电池电流的衰减不引起整个电流的变化，或在中电池中增加分布式布拉格反射器(DBR)结构、减薄中电池GaInAs的厚度，使中电池GaInAs抗辐照能力增强，但是其提升空间有效，抗辐射效果不理想，同时不具有防水聚光的功效，光电转化率较低，使用寿命较短。因此，本领域技术人员提供了一种具有抗辐射能力的抗辐照增强型空间电池外延片，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种具有抗辐射能力的抗辐照增强型空间电池外延片，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种具有抗辐射能力的抗辐照增强型空间电池外延片，包括衬底，所述衬底的上端安装有成核层，所述成核层的上端设置有缓冲层，所述缓冲层的上表面安装有第一隧穿结层，所述第一隧穿结层的顶部设置有反射层，所述反射层的上表面固定有中电池层，所述中电池层的上端设置有第二隧穿结层，所述第二隧穿结层的上表面设置有顶电池层。

作为本实用新型进一步的方案：所述衬底的表面设置有衬底保护层，所述衬底保护层的上表面设置有氧化剥离层，且衬底保护层的厚度为0.2μm，所述氧化剥离层的厚度为0.3μm。

作为本实用新型再进一步的方案：所述成核层的厚度为0.01μm，所述缓冲层的厚度为0.5μm，所述第一隧穿结层的厚度为0.01μm-0.03μm，所述反射层的厚度为1.8μm，所述第二隧穿结层的厚度为0.01μm-0.03μm。

作为本实用新型再进一步的方案：所述中电池层包括第一背场层，所述第一背场层的顶部设置有第一基区层，所述第一基区层的上表面设置有第一发射区层，所述第一发射区层的顶部安装有第一窗口层，所述第一窗口层的上端设置有阻隔层。

作为本实用新型再进一步的方案：所述第一背场层的厚度为0.07μm，所述第一基区层的厚度为2.1μm，所述第一发射区层的厚度为0.1μm，所述第一窗口层的厚度为0.1μm，所述阻隔层是一种AlGaAs材质的构件，且阻隔层65的厚度为2μm。