Регистрация / Вход
Прислать материал

Радиационные эффекты в солнечных батареях.

ФИО
Катакинова Вера Исааковна
Электронная почта
7983b8c687134katakinova@rambler.ru
Номинация
Нанотехнологии
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Полупроводниковой электроники и физики полупроводников
ФИО научного руководителя
к.ф.-м.н., с.н.с., доц. Таперо Константин Иванович
Академическая группа
ППЭ-12-2
Наименование тезиса
Радиационные эффекты в солнечных батареях.
Тезис

   Солнечные батареи вызывают большой интерес как  автономные источники энергии для космической техники. Эти фотоэлектрические преобразователи снабжают электроэнергией аппаратуру спутников и систему жизнеобеспечения космического аппарата и т.д. В космическом пространстве  в  условиях повышенной радиации у солнечных батарей со временем ухудшаются их энергетические и эксплуатационные параметры, что приводит к снижению их КПД.

   Основу солнечной батареи составляет полупроводниковая структура с p-n переходом, возникающим на границе двух полупроводников с различными механизмами проводимости. Благодаря такой структуре она преобразует энергию квантов солнечного излучения в электрическую энергию.

   Основными  материалами для изготовления солнечных батарей  являются кремний и арсенид галлия. Фотоэлектрические преобразователи на основе GaAs имеют более высокий теоретический КПД, чем кремниевые ФЭП.  У кремниевых элементов  КПД незначительно превышает 15%, а у ФЭП с одним р-n переходом  в GaAs  в  условиях космоса значение КПД достигает величины 25%, а в каскадных ФЭП – до 30%. Солнечные батареи на  основе GaAs обеспечивают существенное увеличение КПД, удельного энергосъема и радиационной стойкости космических солнечных батарей по сравнению с батареями на основе Si. Несмотря на то, что кремниевые фотоэлектрические преобразователи значительно уступают батареям из арсенида галлия по эксплуатационным характеристикам, кремний продолжает оставаться главным материалом для солнечных батарей из-за  его низкой стоимости и распространённости. В космических системах до 80% применяются фотопреобразователи из монокристаллического Si, а 20% – из GaAs-структур.

   В данной работе помимо устройства и принципа действия, будут также рассмотрены радиационные эффекты в солнечных батареях.