[发明专利]一种分析空间单结太阳电池少数载流子输运的方法

摘要

一种分析空间单结太阳电池少数载流子输运的方法，本发明涉及分析少数载流子输运的方法。本发明解决空间带电粒子辐照下太阳电池内部辐照微观缺陷如何影响载流子输运性质进而揭示太阳电池辐照损伤机理的问题，而提出的一种分析空间单结太阳电池少数载流子输运机制的方法。该方法是通过步骤一、得到辐照后归一化的短路电流退化模型步骤二、通过空间辐射环境地面等效模拟试验获得带电粒子辐照下太阳电池短路电流退化规律；步骤三、得到少子扩散长度损伤系数；步骤四、得到少子扩散长度随入射粒子注量变化的基本规律；步骤五、得到电池少子扩散长度随入射粒子能量变化的基本规律等步骤实现的。本发明应用于空间太阳电池辐照损伤效应与机理领域。

主权项

一种分析空间单结太阳电池少数载流子输运的方法，其特征在于一种分析空间单结太阳电池少数载流子输运的方法具体是按照以下步骤进行的：步骤一、基于空间带电粒子辐照下半导体材料的载流子输运模型和太阳电池能带模型建立太阳电池短路电流退化的数学模型：Jsc=αAeαxj-A(1/L02+KLΦ)1/21/L02-α2+KLΦ---(1)]]>式中，A＝qαF(1‑R)exp(‑αxj)，q为电子电量，R为反射率，F(1‑R)为入射光的反射率为R时的总入射通量、α为吸收系数、xj为太阳电池的结深，L0为辐照前少数载流子即少子的扩散长度，Φ为辐照粒子注量，KL为少子扩散长度损伤系数，e为自然指数；辐照前Φ＝0时，从而得到辐照后归一化的短路电流退化模型：JscJ0=αAeαxj-A(1/L02+KLΦ)1/2J0(1/L02-α2+KLΦ)---(2);]]>步骤二、通过空间辐射环境地面等效模拟试验获得带电粒子辐照下太阳电池短路电流退化规律；其中，空间带电粒子辐照下太阳电池短路电流退化的数据包括不同能量电子辐照下太阳电池短路电流退化规律和不同能量质子辐照下太阳电池短路电流退化规律；步骤三、根据带电粒子辐照下太阳电池短路电流退化规律的数据，使用短路电流退化模型对电池短路电流退化数据进行非线性拟合，得到少子扩散长度损伤系数KL；步骤四、根据少子扩散长度损伤系数KL，得到少子扩散长度随入射粒子注量变化的基本规律；步骤五、根据太阳电池的基本结构参数利用PC1D太阳电池模拟程序模拟不同能量的电子和质子辐照下太阳电池的光谱响应和伏安特性，得到电池少子扩散长度随入射粒子能量变化的基本规律。