一、HIGH-ENERGY PROTON IRRADIATION EFFECTS ON GaAs/Ge SPACE SOLAR CELLS（论文文献综述）
张炜楠[1]（2021）在《高效多结GaAs太阳电池电子辐射损伤效应与优化设计》文中研究表明晶格匹配三结太阳电池因其具有转换效率高、抗辐照性能强、热稳定性好等优势,已经全面替代硅太阳电池成为商用范围最广泛的空间太阳电池。但对于该种太阳电池来说,初始效率和末期效率的提升是目前需要解决的主要问题之一。本文通过使用有限元仿真软件,并结合相关光学性能优化软件和辐射效应仿真软件,对晶格匹配三结太阳电池进行了设计和优化。基于优化结果,使用MOCVD设备制备了太阳电池样品,使用电子束蒸发系统制备了减反射涂层,并对所有样品进行了1 Me V电子辐照试验,并选取四个不同的注量作为对比,以探究太阳电池及减反射涂层的辐射损伤效应和辐射损伤机理。通过分析航天器在轨环境,提出晶格匹配三结太阳电池的抗辐照加固途径,提供了一定的理论支持和优化方向。本文研究结果表明,使用APSYS半导体有限元仿真软件设计的晶格匹配三结太阳电池模型与实际生长的太阳电池样品在电学性能方面具有良好的拟合性。使用Essential Macleod光学仿真软件设计的太阳电池减反射涂层与实际沉积的减反射涂层在光学性能方面具有较好的一致性。对太阳电池进行了1 Me V电子辐照试验,对辐照后电池样品进行了光特性、暗特性和光谱响应等测试后表明,In Ga As中电池的退化最为严重,在辐照后成为了晶格匹配三结太阳电池的电流限制结。基于以上测试结果,使用APSYS软件建立了多结太阳电池高能电子辐照退化模型,并对辐照后器件内部的能带、电场、少数载流子寿命等参数的变化进行了分析,并揭示其辐照退化机理。基于多结太阳电池高能电子辐照退化模型,发现辐照会引起太阳电池异质界面的损伤,该损伤会进一步降低太阳电池少数载流子寿命,导致太阳电池的短路电流密度降低。此外,还计算了Ga In P顶电池和In Ga As中电池发射区和基区少数载流子寿命的损伤系数,结果分别为2.0×10-6cm2/s、1.3×10-6cm2/s、8.4×10-7cm2/s和1.6×10-7cm2/s,定量表明了在晶格匹配三结太阳电池中,In Ga As中电池的退化大于Ga In P顶电池。对减反射涂层进行了1 Me V电子辐照试验,对辐照后所有样品进行了折射率、反射率和消光系数等测试后表明,对于不同材料,辐照引起的损伤不尽相同。对于Ti O2和Al2O3材料,其折射率随辐照注量的增大而降低,但对于Mg F2材料,其折射率随辐照注量的增大而增大。三层减反射涂层在辐照后,其在短波区域平均反射率增大,在中长波区域平均反射率减小,且涂层的中心波长发生了红移。最后,分别介绍了地球同步轨道和低地球轨道环境,并对在轨工作的航天器所受的辐照环境进行了总结。结合1 Me V电子辐照后太阳电池和减反射涂层的退化结果,提出了两种抗辐照途径:对于在低地球轨道服役的太阳电池,提升其初始寿命可以有效地增加太阳电池阵的输出功率,因此可以通过对太阳电池的减反射涂层设计和优化以实现太阳电池初始寿命的提升;对于在地球同步轨道服役的太阳电池,通过优化In Ga As中电池的有源层厚度,可以使太阳电池的末期寿命增加。通过APSYS仿真软件计算,末期寿命从未优化的26.38%提升至27.91%。
陶泉丽[2]（2021）在《多结太阳电池优化设计及制备》文中认为目前,光伏行业面临的主要问题依然是如何提高电池性能、降低电池成本。太阳电池作为光伏阵列的核心单元,提高电池光电转换效率以及减少材料使用量是有效降低成本的途径。多结太阳电池因其材料的吸收系数较大,光谱响应优良以及抗辐照特性好等优势广泛应用于空间动力源以及地面聚光光伏电站。电池的材料特性以及结构设计是影响太阳电池的电学性能、光谱响应的主要因素。本文的研究工作主要针对三结太阳电池展开,采取数值模拟的方法对电池各层材料匹配以及电池结构进行优化,基于优化的电池结构进行实验验证,并且分析了空间用三结太阳电池的辐照损伤情况。研究工作中取得的主要成果如下:1.GaInP/GaInAs/Ge三结电池结构设计及优化。依据多结太阳电池光电转换原理,建立电池理论效率与子电池结构参数的关系。首先对带隙组合为1.89eV/1.41eV/0.66eV 晶格匹配的 Ga0.51In0.49P/Ga0.99In0.01As/Ge 电池结构 A 进行优化。经计算在顶、中电池厚度分别为h1=1.74μm,h2=5.61μm时效率最高,为42.75%。此时短路电流密度Jsc为14.53 mA·cm-2,开路电压Voc为3.22V。为了获得更好的电流匹配,通过调整In组分更改带隙组合,从而获得更高的理论转换效率。在失配电池的体系中由于存在位错,顶中电池晶格匹配的结构更有利于提升电池质量,电池结构 B Ga0.34In0.66P/Ga0.81In0.19As/Ge 以及电池结构C Ga0.48In0.52P/Ga0.971n0.03As/Ge 理论效率较高且位错密度较低。B、C结构经过优化最佳理论效率分别为45.35%和43.27%,B点和C点顶中电池与底电池的晶格失配分别为1.26%和0.16%。2.失配位错对于多结太阳电池性能的影响。由于失配体系会在电池内部引入位错,首先分析了位错的产生及增值的机制,量化分析了位错密度对载流子寿命以及电学性能的影响。发现B、C结构位错密度分别在3.6×105 cm-2、2.9×104 cm-2以下时,理论效率高于晶格匹配结构。计算了不同失配度下的位错密度,结果分别为1.3×105 cm-2和1.6× 104 cm-2,B、C结构均有利于电池效率的提升。C结构由于晶格失配仅为0.16%,在实际生产中更容易生长出高质量的薄膜。3.高倍聚光三结太阳电池制备及性能研究。根据计算所得参数,生长电池的重要部分Ga0.48In0.52P/Ga0.97In0.03As/Ge外延片。连接顶中子电池隧穿结为N-AlInP/n-GaInP/p-AlGaAs/P-AlGaInP宽禁带多异质结结构,隧穿峰值电流密度可达443 A/cm2,满足聚光条件下使用。电池减反射膜采用TiO2/Al2O3双层膜结构,折射率为2.17/1.76。通过光刻版图溅射金属电极,电极宽度设置为5μm,高度为6 μm。将电池芯片与旁路二极管、接线端子贴放在覆铜陶瓷基板通过焊锡膏固定,即得到高倍聚光系统的接收模块。在AM1.5D（500倍聚光）的条件下,经I-V测试,电池模块效率可以达到40.77%。为了保证电池芯片的生产质量,针对批量生产的电池芯片进行测试,结果显示效率大于38%的芯片占比为99.3%,效率可超过40%的芯片占比为68.5%。4.空间太阳电池的辐照损伤研究。太阳电池在空间经高能粒子辐照情况下电池性能下降很快,服役寿命受到很大影响。在AM0辐照条件下采用1MeV电子对三结太阳电池进行辐照模拟,在电子注量为1 011 cm-2-1020 cm-2的范围内研究辐照对短路电流密度以及开路电压的影响。在注量为1×1015 cm-2和1×1016m-2时,主要对顶、中电池的光谱响应进行模拟。发现在1×1016 cm-2注量下光谱响应衰降明显,尤其是GaInAs中电池,且随着波长加大衰降程度也加剧。然后针对中电池GaInAs这种衰降特性进行了分析,一般认为GaAs材料比起InP材料的辐照损伤系数更大,所以GaInAs中电池的辐照损伤比GaInP顶电池更加严重,可以通过降低中电池基区厚度来提升抗辐照能力。5.Si衬底Ge薄膜的生长与表征。为了降低Ge材料在三结太阳电池中的使用量,在Si衬底上,采用石墨缓冲层法以及GeSi组分渐变缓冲层法使用磁控溅射设备生长了 Ge薄膜,并使用XRD和Raman以及SEM对薄膜进行表征,实验表明衬底温度和退火参数对Ge薄膜质量有很大的影响。分析了薄膜晶体质量受影响的因素以及薄膜晶化过程。依据布拉瓦的最低能量原理,解释了在退火过程中薄膜择优取向的成因。6.GaInP/GaInAs/GeSi三结太阳电池结构优化设计。由于Ge禁带宽度与Ⅲ-Ⅴ族化合物相差较大,为了寻求更好的带隙组合,可以以GezSi1-z为三结电池的底电池。首先对晶格最为匹配的Ga0.51In0.49P/Ga0.99In0.01As/Ge0.99Si0.01电池厚度进行优化,经计算在顶电池厚度h1=1.29 μm,中电池厚度h2=5.61μm处,理论效率最高,达到42.27%,短路电流密度为14.28 mA·cm-2,开路电压为3.23 V。为了进一步提高效率,通过调整材料组分改变禁带宽度。在顶、中电池晶格匹配的情况下,对于GaxIn1-xP/Ga1-yInyAs/GezSi1-z结构,最优的带隙组合为1.87/1.41/0.78eV,材料组分为x=0.50,y=0.01,z=0.84。在顶、中电池厚度分别为0.99 μm、5.32μm时理论效率最大,达到43.44%。此时短路电流密度Jsc为14.30 mA·cm-2,开路电压Voc为3.32 V。此时顶中电池与底电池的失配度为0.6%,理论位错密度为3×104 cm-2,量化分析了位错密度对电池电学性能的影响,此时Ga0.51In0.49P/Ga0.99In0.01As/Ge0.84Si0.16电池结构理论效率高于晶格匹配的GaInP/GaInAs/Ge电池。
李欣[3]（2021）在《质子辐照太阳电池系统的物理效应研究》文中研究指明作为航天器至关重要的动力系统,太阳电池通常需要较高的转换效率和可靠性以及较长的使用寿命。但太阳电池阵列由于直接暴露在太空环境中,极易受到空间环境的作用,性能和寿命方面会受到很大影响。通过在太阳电池表面覆盖抗辐照玻璃盖片,可以在一定程度上抵御空间粒子的辐照,减轻太阳电池的性能退化,使太阳电池尽可能高效和长时间为航天器进行能源供应。随着工艺技术水平的不断提高,抗辐照太阳电池玻璃盖片不再是简单的单层玻璃,而是发展成为多层材料复合而成的光学系统,主要由玻璃盖片、增透减反复合膜结构组成。目前,硅电池是制备技术最成熟、最广泛使用的太阳电池,硼硅酸盐玻璃是一种比较理想、前景十分广阔的太阳电池玻璃盖片材料,氟化镁和氧化铟锡复合膜是近年来开始使用的一种性能较好的膜结构。本课题主要采用蒙特卡洛仿真方法,结合SRIM软件模拟研究粒子辐照硼硅酸盐玻璃盖片系统、硅太阳电池的物理损伤效应。基于粒子与物质相互作用的理论、NRT位移模型理论以及基本公式,确定辐照损伤的可靠计算方法;通过分析不同入射能量的质子在靶材中的阻止本领、电离能损、位移能损、空位的产生情况,分别对辐照硼硅酸盐玻璃盖片系统、硅太阳电池辐照损伤的物理过程进行研究;并通过PC1D软件来计算太阳电池的电学参数,以少数载流子寿命将微观位移损伤效应与电池的宏观电池参数联系起来,对粒子辐照导致的电池性能变化进行物理机理分析。结果表明:SRIM输出文件获取移位数的方法简单方便,但不同模式下的结果有差异,需要根据入射粒子原子序数、靶材性质来选择相对准确的计算模式,在模式选择正确的基础上才能进一步对靶材的辐照损伤效应进行物理分析。对于玻璃光学系统而言,其光学性能发生较大的变化最主要的原因是电离损伤和位移损伤会引起光学晶体产生色心结构而诱发光学吸收。对于硅电池而言,位移损伤导致的缺陷会形成载流子复合中心,导致少数载流子的寿命减小从而影响太阳电池的电学性能。在此基础上验证了 100 μm厚的硼硅酸盐玻璃盖片系统对太阳电池的防护作用,并模拟分析了电池电性能参数随少数载流子寿命的变化情况,从而概括出太阳电池系统从微观到宏观的辐照损伤机理。
李娟[4]（2021）在《倒置晶格失配GaInP/GaAs/InGaAs太阳电池的辐射效应研究》文中提出随着航天事业的快速发展,太阳电池作为航天器主要的电力供给来源,不断的提高转换效率和延长空间服役寿命仍然是其不变的研究方向。服役的太阳能电池在空间环境中需要面对大量高能电子和质子,大量的高能粒子辐射诱发太阳电池电学性能的衰退,主要原因是材料内部产生的位移损伤,形成了非辐射复合中心,缩短了载流子寿命（τ）和载流子扩散长度（L）。现在主流的正向晶格匹配（LM）Ga In P/Ga As/Ge三结砷化镓太阳电池因1.9/1.42/0.62 e V的带隙组合造成了较大的电流损失,限制了该电池转化效率进一步的提高。为解决这一难题,带隙匹配的倒置晶格失配（IMM）三结砷化镓太阳电池便被提出。IMM电池做到了很好的带隙匹配,从而提高了光电转化效率,同时还具备更轻的电池重量,为下一代空间用多结太阳电池提供了另外一种选择。IMM电池的In Ga As底电池与Ga As中间电池材料晶格常数不匹配,通过引入渐变缓冲层把Ga As与In Ga As电池由于晶格失配产生的应力释放,解决子电池之间的晶格失配问题。LM电池的辐照损伤效应已经得到了广泛的研究,但是IMM电池的辐射效应研究还处于初级阶段,因此本文以倒置晶格失配Ga In P/Ga As/In0.3Ga0.7As三结太阳电池作为主要研究对象,以正向晶格匹配Ga In P/Ga As/Ge三结太阳电池作为对比,分别对两种电池进行1 MeV电子和10 MeV质子辐照实验。分析、总结了辐照前后两种电池的主要电学性能变化情况,两种电池在高能粒子辐照后的光谱特性,并利用外量子效率（EQE）分别计算了两种电池各个子电池的短路电流密度(Jsc);通过MULASSIS软件和相应公式计算了电池在1 MeV电子和10 MeV质子不同注量辐照后的非电离能量损伤（NIEL）,对电池的在轨性能进行了预测;以LM电池为对照,研究了电池电学性能和光电特性随辐射注量的变化规律,探索了IMM结构三结Ga As太阳电池辐射损伤机理,建立了IMM太阳电池在不同辐照射线下的损伤模型,评估了太阳电池的在轨抗辐照性能。论文主要获得以下结论:1、1 MeV电子和10 MeV质子分别辐照过后,IMM电池的电学性能退化情况较LM电池要小。在1 MeV电子和10 MeV质子相同的位移损伤剂量（DDD）下,质子辐照的损伤比电子辐照损伤更为严重,此外IMM电池经电子或质子辐照后Isc衰退程度较小。两种电池的主要电学参数以及EQE都随着粒子辐照注量的增加出现一定程度的衰退。2、当辐照位移损伤剂量达到3.16×1010 MeV/g时,IMM电池中In0.3Ga0.7As和LM电池中Ga As子电池短路电流密度(Jsc)退化程度最大。IMM电池中In0.3Ga0.7As子电池的Jsc退化至电子未辐照前的0.951,质子未辐照前的0.864。而LM电池中的Ga As子电池的Jsc退化,电子辐照后到0.949,质子辐照后到0.919。对于串联的多结太阳电池,电流值由子电池中电流最小的一结所决定,而辐照过后IMM电池中的In0.3Ga0.7As子电池和LM电池中的Ga As子电池的Isc最小,被分别视为IMM电池和LM电池的限流单元。3、通过位移损伤剂量法建立了经辐照后的电池电学性能退化模型,两种太阳电池经过修正后的1 MeV电子和10 MeV质子辐照的性能衰退曲线几乎重合,基于实验数据可以得到IMM电池1 MeV电子和10 MeV质子的相对损伤系数(Rep)为3.11,LM电池的Rep为2.78,利用相对损伤系数可以评估不同位移损伤剂量下的电池损伤情况。4、随着位移损伤剂量的增加,IMM电池的少数载流子呈现出衰退的趋势,随着辐照损伤引入了缺陷,形成非辐射复合中心,导致载流子τ和L缩短,电池电学性能和光电特性随DDD的增加呈现衰退趋势,L随着辐照注量的增加而缩减,同时IMM电池的扩散损伤系数（KL）相较于LM电池更小,两种电池在相同位移损伤剂量下,电子辐照下的KL比质子辐照的更小。
姜明[5]（2020）在《半导体电子材料的辐照效应研究》文中研究表明电子材料是现代电子工业的物质基础,而半导体材料（如Si、Ge、GaAs、AlAs、Si C等）作为电子材料的一个重要的组成部分,被广泛应用在航空航天、引力波探测、高能物理以及尖端武器等领域。在上述应用中,这些材料和器件会时刻暴露在各种辐照环境中（比如中子、质子和电子辐照等）,材料内部会生成各种类型的缺陷,而且缺陷的迁移和聚集会改变材料的微观结构进而影响材料的性能,严重时会危害系统的正常运行。因此,研究半导体电子材料的辐照损伤效应,探索增强其抗辐照能力的方法,对确保半导体电子器件在空间辐照环境中正常有效地工作具有重要的意义。在本工作中,主要采用从头算分子动力学方法研究了第一代半导体（Si和Ge）、第二代半导体（GaAs和AlAs）、第三代半导体（3C-Si C）以及半导体超晶格材料（Si/Ge和GaAs/Al（Ga）As超晶格）的辐照损伤效应,具体研究内容如下:首先,我们采用从头算分子动力学方法模拟了体相Si、Ge和Si/Ge超晶格的低能电子辐照损伤效应,探索了体相材料与超晶格材料抗辐照性能差异的物理根源。计算结果表明,位移阈能依赖于初级撞出原子的种类以及能量入射方向。在体相Si、Ge材料中的原子沿着[110]方向很难离位形成缺陷;在Si/Ge超晶格中Si原子沿[111]方向较难离位形成缺陷,而Ge原子沿[110]方向比较难形成缺陷。相较于体相Si的位移阈能,Si/Ge超晶格中Si原子的位移阈能普遍更大,表明超晶格结构的形成有助于提升材料的抗辐照性能。此外,我们还发现空位缺陷在体相Si、Ge材料中更容易形成和迁移,而这样会导致材料内部结构发生改变并造成材料宏观性质的变化（材料密度降低、体积肿胀、韧性下降等）,进而影响体相材料的抗辐照损伤性能。其次,我们采用从头算分子动力学方法模拟了体相GaAs、AlAs以及GaAs/AlAs、GaAs/Al GaAs超晶格的低能电子辐照损伤效应,探索了增强其抗辐照性能的方法。计算结果表明,AlAs的位移阈能一般高于GaAs的位移阈能,说明AlAs中的原子更难离位形成缺陷。对于GaAs/AlAs超晶格而言,Ga和Al原子的位移阈能与体相结构中Ga和Al原子的位移阈能比较接近,而As原子通常需要更高的辐照能量才能离位形成缺陷,这说明GaAs/AlAs超晶格表现出不同于体相结构的抗辐照损伤性能。随后,我们研究了点缺陷对GaAs/AlAs超晶格电子结构的影响,结果发现空位和间隙缺陷会导致GaAs/AlAs超晶格的带隙宽度减小,甚至使超晶格呈现金属性。同时,空位和间隙缺陷还会导致GaAs/AlAs超晶格电子迁移率明显降低,而反位缺陷对超晶格结构的电子迁移率的影响较小。通过对比GaAs/AlAs和GaAs/Al GaAs半导体超晶格的辐照响应,我们发现在AlAs层引入Ga原子后,GaAs/AlAs半导体超晶格的抗辐照性能得到了一定程度的提升。其原因在于GaAs/Al GaAs超晶格中的势能增量普遍要高于GaAs/AlAs超晶格中的势能增量,因此GaAs/Al GaAs超晶格中原子需要更高的辐照能量克服势垒形成缺陷。此外,我们还研究了温度和辐照能量对半导体材料辐照损伤效应的影响。计算结果表明,在300～1200 K的温度区间内,半导体材料的位移阈能变化不大。GaAs/AlAs和GaAs/Al GaAs超晶格在不同辐照能量下表现出不同的辐照响应,即在更高辐照能量下GaAs/AlAs超晶格中有更多的原子参与级联碰撞事件,导致生成更多的缺陷;而GaAs/Al GaAs超晶格在更高辐照能量下的辐照损伤终态基本不变。最后,我们采用从头算分子动力学方法模拟了3C-Si C的低能电子辐照损伤效应,将其结果与Ti C和Zr C的级联碰撞事件进行了比较;并研究了堆垛层错对3CSi C抗辐照损伤性能的影响。计算结果表明,3C-Si C中C原子的平均位移阈能均小于Si原子的平均位移阈能,即C原子级联碰撞事件在3C-Si C级联碰撞事件中占据主导地位。同样地,Ti C和Zr C中C原子也比较容易离位形成缺陷。此外,我们发现在3C-Si C中的缺陷态主要包含弗伦克尔对和反位缺陷,而在Ti C和Zr C中弗伦克尔对缺陷占主导地位。态密度和电荷密度分析的结果表明,<Si-C>键呈现共价性,而<Zr-C>键和<Ti-C>键呈现共价、金属和离子性。根据Trachenko模型,我们推测过渡金属碳化物会表现出更加优异的抗辐照性能,这与从头算分子动力学的模拟结果以及已有的实验结果是一致的。随后,我们研究了堆垛层错对3C-Si C抗辐照性能的影响。与理想态3C-Si C相比较,含有堆垛层错的3C-Si C中Si和C原子通常需要更高的能量才能离位形成稳定的缺陷,说明堆垛层错的存在提升了3C-Si C的抗辐照性能。此外,我们还发现当3C-Si C中存在堆垛层错时,初级撞出原子与其近邻原子之间的库仑屏蔽作用更强,其生成缺陷的能垒也更高,即需要更高的能量才能使初级撞出原子离位形成稳定的缺陷。通过对三代半导体材料抗辐照损伤性能的系统研究,我们发现3C-Si C的平均位移阈能明显大于第一、二代半导体材料的位移阈能,说明在辐照环境下3C-Si C更加适用于各类电子器件及电路。同时,针对上述半导体材料我们也分别提出了提升它们抗辐照损伤性能的思路,即对于Si、Ge来说,形成Si/Ge超晶格结构可明显提升其抗辐照损伤性能;对于GaAs、AlAs来说,形成GaAs/AlAs超晶格结构并在AlAs层掺入一定量的Ga可以优化其在辐照环境中的性能;对于3C-Si C而言,引入堆垛层错可明显提升其抗辐照损伤性能。总之,本研究以第一性原理精度确定了不同半导体（超晶格）材料的位移阈能,并从原子尺度分析了缺陷的类型和形成机制,为实际应用中如何提升半导体电子材料的抗辐照损伤性能提供了理论指导。
郑金鑫[6]（2020）在《基于超快光谱空间GaAs太阳电池放电行为与少子寿命分析》文中认为本文以空间GaAs/Ge单结太阳电池和GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池为研究对象,首先基于超快光谱采用开路电压法分析电池的放电行为,得到电池的开路电压随时间变化的衰减曲线,进行少数载流子寿命分析;在此基础上研究测试参数（入射光波长、强度、占空比和频闪频率）对太阳电池放电行为的影响规律,进而得到分析少数载流子寿命的最优测试参数。此外,利用最优测试参数分别对1MeV电子辐照前、后的空间GaAs/Ge单结太阳电池和GaIn P/GaAs/Ge三结太阳电池进行少子寿命测试,建立空间太阳电池少子寿命随电子辐照注量变化的基本规律,进而揭示1 MeV电子辐照下空间GaAs太阳电池的辐照损伤机理。1、分析测试参数对GaAs/Ge单结太阳电池少子测试寿命的影响发现,在入射光强度、占空比和频闪频率一定的情况下,选取400 nm,450 nm和500 nm三种波长的入射光测试单结砷化镓电池开路电压,波长为450 nm的入射光照下电池的开路电压最大,这主要是因为450 nm更接近太阳电池光吸收的中心波长。入射光波长和光源频闪频率单结对电池少子测试寿命没有影响。在入射光波长、占空比和频闪频率一定的情况下,GaAs/Ge单结太阳电池少子测试寿命随光强的增大而缩短。在其他参数一定的情况下,少子测试寿命随占空比增大而缩短,在占空比达到3%以后少子测试寿命趋于定值。2、分析测试参数对GaIn P/GaAs/Ge三结太阳电池少子测试寿命的影响结果表明,在入射光强度、占空比和频闪频率一定的情况下,不同波长的入射光源测试的开路电压不同是因为波长为450 nm、800 nm和1050 nm的入射光分别主要被GaInP顶电池、GaAs中间电池和Ge底电池吸收。而500 nm和850 nm更接近GaIn P顶电池和GaAs中间电池的中心吸收波长。其他参数一定的情况下,三结电池少子测试寿命随入射光光强的增大而缩短并趋于定值,同样少子测试寿命随入射光占空比的增大而缩短并在趋于定值,而入射光频闪频率对少子测试寿命无影响。3、GaAs/Ge单结太阳电池在1 MeV电子辐照下少子测试寿命随电子辐照注量的增大而缩短。这主要是因为随辐照注量的增加,电池内部辐照损伤缺陷浓度增高,增强了光生载流子的复合导致少子寿命逐渐缩短。此外,随电子辐照注量的增大,GaAs/Ge单结太阳电池的开路电压逐渐降低,主要是由于辐照损伤缺陷浓度增高引起多数载流子去除效应增强导致的。4、GaIn P/GaAs/Ge三结太阳电池在1 MeV电子辐照下少子寿命随电子辐照注量的增大而缩短。在光强、频闪频率和占空比一定的情况下,选用500 nm和850 nm脉冲光谱测试一定注量的1 MeV电子辐照前后少子寿命和开路电压发现,使用850nm脉冲光测得三结太阳电池电子辐照前后的少子寿命和开路电压衰减幅度更大,说明1 MeV电子辐照主要造成GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池的GaAs中间电池的损伤,GaInP顶电池的抗辐照能力高于GaAs中间电池。
颜平远[7]（2020）在《高效多结GaAs太阳电池仿真分析及电子辐照效应研究》文中提出为了保证航天器长期稳定的工作,高效、稳定及耐辐照的GaAs基多结太阳电池成为空间太阳电池的研究热点。因此,本文对倒置四结（IMM4J）太阳电池及其关键子电池进行理论设计和拟合验证,并开展电子辐照效应及损伤机理研究。同时,对适用于晶格失配三结（UMM3J）电池的布拉格反射器（DBR）进行理论设计及对比分析,并开展电子辐照效应研究,验证布拉格反射器抗辐照性。获得如下主要结论:（1）通过APSYS半导体器件仿真软件,对IMM4J电池及其关键子电池的结构参数进行设计与优化,并对电子辐照前后电学性能进行拟合验证。结果得到,理论设计的IMM4J电池开路电压Voc为3.49V,短路电流密度Jsc为16.24mA/cm2,并且In0.3Ga0.7As子电池电流与IMM4J电池一致;随着辐照注量的增加,In0.3Ga0.7As子电池内部缺陷增长速度比In0.58Ga0.42As子电池大,辐照前,IMM4J电池开路电压Voc和短路电流密度Jsc的仿真误差分别为1.2%、0.17%,辐照后,IMM4J电池内部缺陷大小与In0.3Ga0.7As子电池的俘获截面与陷阱浓度有关,揭示出In0.3Ga0.7As子电池是IMM4J电池的电流限制结。（2）通过对IMM4J电池及其关键子电池开展1MeV高能电子辐照实验。结果表明,随着辐照注量的增加,电池的电学性能退化越严重,且长波方向光谱响应曲线退化较为严重,揭示出电子辐照对电池基区损伤较大;IMM4J电池的开路电压Voc和短路电流Isc仿真与实验误差分别为6.16%、1.53%,其中电学参数Voc、Isc和Pmax均遵循p=1-c p log(1+?/?0p)退化模型,并且Isc退化率Cp比Voc大;在工艺上,缓冲层及隧穿结制备工艺对IMM4J电池的电学性能影响较大,较低掺杂隧穿结对电池抗辐照能力有影响。（3）通过Macleod光学膜系设计软件,对适用于UMM3J电池的DBR结构进行理论设计和对比分析,并开展1MeV电子辐照实验。结果表明,仿真与实验的DBR结构中心波长误差0.44%,最高反射率误差0.3%;随着电子辐照注量的增加电池电学性能退化越严重,其电学参数Voc、Isc和Pmax均遵循p=1-c p log(1+?/?0p)退化模型,且Isc的退化率Cp比Voc大。光谱响应曲线在长波方向退化越严重,Ge子电池的Isc退化率Cp比其它子电池大,GaInP子电池的电流与UMM3J电池一致;DBR结构区域的中心波长在910nm附近未发生明显变化,最高反射率发生轻微退化,辐照注量低于2×1015e/cm2时DBR结构仍能够响应并提升短路电流Isc,揭示出DBR结构对抗辐照有一定的积极作用。
沈烨[8]（2020）在《Si掺杂GaAs辐照下表面形貌和光电特性的研究》文中研究指明砷化镓（GaAs）作为一种高电子迁移率、宽带隙的半导体材料,在激光器、光电二极管、LED等光电器件的应用方面具有无可比拟的优势。此外,GaAs还因为具有很强的抗辐射能力而常被用于制造航天器件和核反应堆探测器。在太空任务或核应用过程中,GaAs器件将暴露在伽马射线、高能电子、质子和离子等辐射环境中,这些辐射环境可能导致缺陷团簇或位错的产生,从而影响器件的光电性能。因此,研究GaAs的辐照效应对其结构和光电性能的影响,对预测该材料的辐照行为和GaAs抗辐照器件的研制具有重要的意义。本文的主要工作如下:1.研究了Si掺杂GaAs在不同伽玛（Gamma）辐照剂量（0、0.1、1和10 KGy）下的结构特征与光电特性。原子力显微镜（AFM）表征显示在低辐照剂量下,样品的表面粗糙度处于10-11 nm量级,表明在该剂量下表面仍致密平整。随着辐照剂量增加,表面晶粒尺寸变大,凹凸不平,并出现较大空隙,说明GaAs薄膜的粗糙度随着辐射剂量的增加而增大。拉曼散射结果表明在10 KGy下其平均应变为0.009,小于GaAs的最大非弛豫应变（0.038）,意味着GaAs仍具有良好的结晶度。此外,Si掺杂GaAs的电流在3 V偏压下明显减小,而在10 KGy伽玛辐射下其发光强度增加约60%,说明伽玛辐射剂量可能有助于去除GaAs层的非辐射复合中心。因此,Si掺杂GaAs具有良好的耐辐照性能,在高辐射剂量Gamma辐照下仍保持良好的结晶度,并使其发光性能得到较大幅度改善。2.研究了Si掺杂GaAs在N+和Ar+辐照下的结构特征与光电特性,采用的辐照剂量分别为0,5×1015和5×1016 ion/cm-2。在5×10166 cm-2的辐照剂量下,Ar+离子辐照后GaAs表面仍然致密平整,而相同剂量N+离子辐照后GaAs表面粗糙度为0.824 nm,同时产生V型坑状结构与山丘状结构,说明表面受到了明显的损伤。在5×1016 cm-2剂量下,N+和Ar+离子辐照GaAs的应变分别为0.075和0.028。相对于GaAs的最大非弛豫应变（0.038）,Ar+离子辐照下的GaAs仍能保持一定的结晶性。SRIM模拟显示在5×10166 cm-2辐照剂量量下,相同能量下Ar+的辐照损伤更大。然而,拉曼光谱显示N+离子辐照后的应变值大于Ar+离子辐照后的应变值,可能的原因是离子辐照后,材料内部生成了新的Si-N键和Ga-N键,这导致材料的化学键振动模式发生变化,因此Raman光谱中光学声子峰出现大幅红移,晶格应变值也大幅增加。当辐照剂量大于5×1015 cm-2时,N+和Ar+辐照后GaAs的光致发光光谱均发生猝灭,说明不论是N+还是Ar+离子,都会显着降低GaAs的发光效率。综上所述,我们系统研究了Gamma辐照、N+和Ar+辐照Si掺杂GaAs前后的结构特征与光电特性。与Gamma辐照相比,剂量为5×1016 cm-2的N+和Ar+离子辐照会使Si掺杂GaAs产生更大的晶格应变。在10 KGy的Gamma辐照下,GaAs的发光性能会因为非辐射复合中心的去除而得到了很大提升,而当离子辐照剂量高于5×1015cm-2时,砷化镓的光致发光光谱均会发生猝灭。
杨凯鑫[9]（2019）在《甲胺-甲脒-铯三元阳离子钙钛矿太阳能电池的耐辐照性能研究》文中进行了进一步梳理有机无机杂化钙钛矿太阳能电池因其卓越的光伏性能仅在近几年吸引了众多研究者的广泛关注。钙钛矿太阳能电池器件的光电转换效率发展十分迅猛,目前已经高达25.2%,但是钙钛矿太阳能电池器件在稳定性方面还有待进一步的探索和提高。钙钛矿太阳能电池器件作为新一代最具潜力的太阳能电池,为了它在航天方面的广泛应用,需要进行更加详细的探索。航天器运行的太空环境非常复杂,各种高能粒子和射线会对运行在其中的器件造成辐照损伤,出现性能的下降,甚至发生器件的损毁。由于太阳能电池在航天应用时直接暴露于太空环境中,会受到来自太空辐照环境的影响,出现一系列的辐照损伤,进而破坏航天器的正常在轨运行。因此,针对钙钛矿太阳能电池器件的辐照耐受性研究是十分必要的。主要研究内容如下:（1）采用两步法制备出甲胺-甲脒-铯（MA/FA/Cs）三元阳离子的钙钛矿薄膜,利用XRD、SEM、UV-vis等手段研究分析了钙钛矿薄膜的结构和光学性能。进一步制备出的MA/FA/Cs三元阳离子钙钛矿太阳能电池器件表明,器件的光电转换效率PCE达到19.03%,短路电流密度Jsc为24.04 mA·cm-2。之后测试器件的外量子效率大部分处于80%～90%,积分得到的电流密度与测试器件的短路电流密度十分接近,说明器件性能良好。（2）利用60Co-γ射线对玻璃基MA/FA/Cs三元阳离子钙钛矿太阳能电池器件进行辐照耐受性实验,最高剂量达到500 krad（Si）,辐照后的器件出现短路电流密度和光电转换效率下降的现象。为了分析出现损伤的具体原因,对电池器件进行逐层分析研究。结果显示,钙钛矿薄膜在辐照后出现了相变现象,并且进一步在钙钛矿吸收强度的测试中发现吸收性能的降低,这一现象说明钙钛矿层受辐照发生损伤。玻璃衬底在辐照后出现着色现象,随着剂量的增加颜色逐渐加深,并且伴随着透射率的降低。因此,造成钙钛矿太阳能电池器件出现辐照损伤的原因主要是钙钛矿层的相变和玻璃衬底的着色。（3）针对玻璃基钙钛矿太阳能电池器件在60Co-γ射线下的辐照损伤现象,对辐照敏感位置提出有效的改善措施,因此探讨了新的电池器件柔性钙钛矿太阳能电池在60Co-γ射线下的辐照效应。柔性钙钛矿薄膜在制备过程中加入一定比例的DMSO溶剂,为了使薄膜更加平整稳定。电池器件的衬底使用柔性PEN衬底替换原来的玻璃衬底,一方面为了减小电池尺寸,另一方面为了避免玻璃辐照后出现的着色现象。柔性钙钛矿太阳能电池在60Co-γ射线辐照下依旧发生了短路电流密度和光电转换效率降低的现象,但是相比于玻璃基钙钛矿太阳能电池,却具有更高的辐照耐受性。
黎发军[10]（2019）在《质子辐射对GaAs和InP纳米线结构空间位移损伤特性研究》文中提出卫星激光通信技术相比传统通信技术具有通信容量大、保密性好、设备体积小和功耗低等诸多优点,是实现高码率通信的最佳方案。激光器、探测器和光伏电池等光电器件作为搭载卫星光通信系统的卫星平台的核心器件之一,工作在空间辐射环境中,受粒子辐射而产生的位移损伤效应会降低器件性能,进而影响整个激光通信系统的可靠性和稳定性。纳米线结构是制备纳米线光电器件的基本功能单元。Ga As和In P纳米线结构是一种新型的III-V族半导体纳米结构,在光电器件领域有着诸多潜在应用,例如纳米线光伏电池、纳米线探测器（PIN、PN、MSM等结构光电探测器）和纳米线激光器等。此外,Ga As和In P材料在可见、近红外光谱区具有很高的响应率,并具有较强的抗辐射能力。目前,人们针对纳米结构抗辐射特性的研究仅停留在理论上,但尚未建立纳米材料辐射损伤理论模型来进行量化研究。此外,为了解决纳米线器件在空间工程应用的使用寿命问题,必须研究纳米线结构的抗辐射特性,而目前对光电器件中Ga As和In P纳米线结构的抗辐射特性研究在国内外尚未见报道。本文以光电器件在空间应用的需求为背景,开展了Ga As和In P纳米线结构的空间位移损伤特性研究,旨在为半导体纳米线在空间应用提供技术和理论支持。具体内容如下:针对纳米线受辐射产生的位移损伤量化问题,通过研究纳米线荧光特性受辐射产生的位移损伤的影响,建立了纳米线材料的荧光特性位移损伤模型。通过该模型,基于载流子速率方程,推导给出了在小注入条件下纳米线的荧光强度、载流子辐射复合寿命与非辐射复合寿命分别随辐射积分通量变化的关系表达式,并通过质子辐照实验对模型进行验证。研究了尺寸效应下辐射位移缺陷密度重新分布的问题。在小注入条件下,推导出了半导体纳米线少子寿命损伤系数随直径变化的关系表达式,建立了基于纳米尺寸效应与纳米线载流子动力学的Ga As纳米线少子寿命位移损伤模型。对纳米线抗辐射特性的物理机制进行了探讨,仿真计算和质子辐照实验验证了模型的正确性。针对辐射导致纳米线光电探测器的光电性能下降问题,建立了Ga As纳米线阵列结构的光电特性位移损伤模型。基于该模型,推导给出了光导型Ga As纳米线阵列结构的暗电流和光电响应的位移损伤表达式,通过质子辐照实验得到了Ga As纳米线阵列结构的暗电导和器件性能随辐射积分通量的变化规律,并得到了影响光导型器件光电特性位移损伤的关键物理量。分析了位移损伤对纳米线激光器稳态输出特性的影响。基于纳米线激光器的载流子动力学方程,给出了纳米线激光器泵浦功率阈值与输出功率随辐射积分通量变化的解析式,建立了纳米线激光器的稳态输出位移损伤模型。分析了基于纳米尺寸效应的In P纳米线激光器的泵浦功率阈值位移损伤与稳态输出功率位移损伤,给出了纳米线激光器稳态输出功率损伤随纳米线尺寸的变化规律。通过质子辐照实验研究了光伏电池In P纳米线阵列结构的抗辐射特性,分析了在典型卫星轨道中In P纳米线阵列结构的光伏性能参数随辐射积分通量的变化规律。并对纳米线阵列结构与块体结构的抗辐射特性进行了探讨。本文的研究工作是关于III-V族半导体纳米线结构在空间辐射环境受位移损伤影响的基础研究,解决了纳米线结构在空间应用领域急需解决的基础科学问题——半导体纳米线的尺寸效应及其抗辐射特性。研究结果将为空间辐射环境中纳米线光电器件的性能定量分析提供理论依据,为光电器件的防护和加固设计提供技术与实验支持。
二、HIGH-ENERGY PROTON IRRADIATION EFFECTS ON GaAs/Ge SPACE SOLAR CELLS（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、HIGH-ENERGY PROTON IRRADIATION EFFECTS ON GaAs/Ge SPACE SOLAR CELLS（论文提纲范文）
（1）高效多结GaAs太阳电池电子辐射损伤效应与优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的及意义 |
| 1.2 空间太阳电池的发展概况 |
| 1.2.1 多结太阳电池的工作原理 |
| 1.2.2 空间太阳电池的发展简介 |
| 1.3 高效多结太阳电池的研究现状 |
| 1.3.1 晶格匹配多结太阳电池 |
| 1.3.2 晶格失配多结太阳电池 |
| 1.3.3 键合多结太阳电池 |
| 1.4 空间辐射环境及其对半导体器件的影响 |
| 1.4.1 空间辐射环境 |
| 1.4.2 空间辐射环境对半导体器件的影响 |
| 1.5 太阳电池在轨性能评价方法 |
| 1.5.1 等效注量法 |
| 1.5.2 位移损伤剂量法 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第二章 试验材料、设备及表征方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备和实验方案 |
| 2.2.1 空间辐射环境模拟设备 |
| 2.2.2 太阳电池电学性能测试设备 |
| 2.2.3 太阳电池减反射涂层光学测试设备 |
| 2.2.4 太阳电池电子辐照方案 |
| 2.2.5 APSYS半导体器件有限元仿真软件 |
| 2.2.6 Essential Macleod光学仿真软件 |
| 2.2.7 CASINO电子束仿真软件 |
| 2.3 太阳电池电学性能测试及分析方法 |
| 2.3.1 太阳电池I-V性能测试 |
| 2.3.2 太阳电池光谱响应测试 |
| 2.3.3 太阳电池深能级瞬态谱测试 |
| 第三章 多结太阳电池模型设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多结太阳电池的模型设计 |
| 3.2.1 太阳电池减反射涂层的结构设计 |
| 3.2.2 GaInP顶电池的结构设计 |
| 3.2.3 InGaAs中电池的结构设计 |
| 3.3 布拉格反射器的模型设计 |
| 3.3.1 分布式布拉格反射器的工作原理 |
| 3.3.2 布拉格反射器的结构设计 |
| 3.4 多结太阳电池模型与样品的性能拟合分析 |
| 3.4.1 多结太阳电池光学性能拟合分析 |
| 3.4.2 多结太阳电池电学性能拟合分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 多结太阳电池减反射涂层制备及电子辐照效应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单层减反射涂层的制备及电子辐射效应 |
| 4.2.1 单层减反射涂层的制备及性能分析 |
| 4.2.2 单层减反射涂层的高能电子辐射效应 |
| 4.2.3 单层减反射涂层的高能电子辐射效应机理分析 |
| 4.3 多层减反射涂层的制备及电子辐射效应 |
| 4.3.1 TiO_2/Al_2O_3/MgF_2三层减反射涂层的制备及性能分析 |
| 4.3.2 TiO_2/Al_2O_3/MgF_2三层减反射涂层高能电子辐射损伤效应 |
| 4.3.3 TiO_2/Al_2O_3/MgF_2三层减反射涂层高能电子辐射损伤效应机理分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 多结太阳电池高能电子辐照退化模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多结太阳电池高能电子辐照损伤效应 |
| 5.2.1 载流子辐照损伤退化模型 |
| 5.2.2 Casino模拟结果 |
| 5.2.3 J-V性能退化规律 |
| 5.2.4 光谱响应退化规律 |
| 5.2.5 暗电流退化规律 |
| 5.2.6 太阳电池辐照缺陷分析 |
| 5.3 多结太阳电池高能电子辐照退化模型 |
| 5.3.1 多结太阳电池少数载流子寿命辐照损伤分析 |
| 5.3.2 多结太阳电池能带辐照损伤分析 |
| 5.3.3 多结太阳电池电场辐照损伤分析 |
| 5.4 多结太阳电池辐照前后电学性能拟合分析 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 多结太阳电池抗辐照加固设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 仿真优化流程 |
| 6.2.1 优化原则 |
| 6.2.2 优化过程 |
| 6.3 航天器运行轨道环境分析及电池结构优化 |
| 6.3.1 地球同步轨道环境 |
| 6.3.2 低地球轨道环境 |
| 6.3.3 低地球轨道太阳电池减反射涂层结构优化 |
| 6.3.4 地球同步轨道太阳电池结构优化 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 论文的创新点 |
| 7.3 存在的问题和展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的科研成果 |
| 致谢 |
（2）多结太阳电池优化设计及制备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 光伏发电概况 |
| 1.2 光伏产业发展情况 |
| 1.3 太阳电池发展及研究现状 |
| 1.3.1 晶硅太阳电池的发展 |
| 1.3.2 薄膜太阳电池的发展 |
| 1.3.3 新型高效太阳电池的发展 |
| 1.4 多结太阳电池的发展及研究现状 |
| 1.4.1 多结太阳电池材料的性质 |
| 1.4.2 多结太阳电池的发展 |
| 1.4.3 多结太阳电池的制备方法 |
| 1.5 论文研究意义及主要内容 |
| 第2章 多结太阳电池的原理及薄膜制备方法 |
| 2.1 太阳电池的工作原理 |
| 2.1.1 太阳辐射基本原理 |
| 2.1.2 太阳电池的光电转换原理 |
| 2.2 多结太阳电池Ⅰ-Ⅴ特性 |
| 2.2.1 单结电池的Ⅰ-Ⅴ特性 |
| 2.2.2 多结电池的Ⅰ-Ⅴ特性 |
| 2.3 多结太阳电池的基本结构 |
| 2.3.1 pn结结构 |
| 2.3.2 隧道结 |
| 2.3.3 窗口层及背表面场 |
| 2.3.4 减反层 |
| 2.4 薄膜的制备与表征技术 |
| 2.4.1 薄膜制备设备 |
| 2.4.2 薄膜的表征设备 |
| 2.5 Si基Ge薄膜的制备方法 |
| 2.5.1 图形衬底技术 |
| 2.5.2 缓冲层技术 |
| 2.5.3 偏角衬底技术 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 GaInP/GaInAs/Ge三结太阳电池结构的优化设计 |
| 3.1 多结太阳电池光电转换模型 |
| 3.2 晶格匹配的GaInP/GaInAs/Ge电池结构设计及优化 |
| 3.2.1 晶格匹配的GaInP/GaInAs/Ge电池结构 |
| 3.2.2 结构优化设计基本参数 |
| 3.2.3 电池结构优化的程序设计 |
| 3.2.4 晶格匹配电池厚度优化 |
| 3.3 晶格失配的Ga_xIn_(1-x)P/Ga_(1-y)In_yAs/Ge电池结构优化 |
| 3.3.1 Ga_xIn_(1-x)P/Ga_(1-y)In_yAs/Ge电池带隙优化 |
| 3.3.2 Ga_xIn_(1-x)P/Ga_(1-y)In_yAs/Ge电池厚度优化 |
| 3.4 位错密度对电池性能影响 |
| 3.4.1 位错的产生与增殖 |
| 3.4.2 位错对载流子寿命的影响 |
| 3.4.3 位错密度对电池性能影响的量化分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 高倍聚光三结太阳电池制备及性能研究 |
| 4.1 高倍聚光三结太阳电池制备流程 |
| 4.2 高倍聚光三结太阳电池的制备 |
| 4.2.1 Ge衬底选择 |
| 4.2.2 n-AlInP/n-GaInP/p-AlGaAs/p-AlGaInP隧穿结制备 |
| 4.2.3 Ga_(0.48)In_(0.52)P/Ga_(0.97)In_(0.03)As/Ge外延片生长 |
| 4.2.4 电极的设计与制备 |
| 4.2.5 减反膜的设计与制备 |
| 4.2.6 电池接收模块研制 |
| 4.3 太阳电池的电学性能测试 |
| 4.3.1 电池接收模块的电学性能测试 |
| 4.3.2 批量生产电池芯片的效率分布 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 空间太阳电池辐照损伤研究 |
| 5.1 空间电池辐照研究 |
| 5.1.1 空间环境的辐射效应 |
| 5.1.2 空间电池的辐照研究进展 |
| 5.2 空间电池的辐照损伤机制 |
| 5.2.1 辐照损伤理论 |
| 5.2.2 太阳电池的辐照损伤机理 |
| 5.3 太阳电池辐照损伤的模拟 |
| 5.3.1 辐射的等效损伤 |
| 5.3.2 辐照对电池性能的影响 |
| 5.3.3 GaInP/GaInAs/Ge电池辐照损伤模拟 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 Si衬底Ge薄膜制备与表征 |
| 6.1 石墨缓冲层法制备Ge薄膜 |
| 6.1.1 Ge薄膜的制备 |
| 6.1.2 衬底温度对薄膜制备的影响 |
| 6.1.3 常规热退火处理Ge薄膜 |
| 6.1.4 Ge薄膜晶化机理 |
| 6.2 GeSi渐变缓冲层生长Ge薄膜 |
| 6.2.1 Ge薄膜的制备 |
| 6.2.2 衬底温度对Ge薄膜的影响 |
| 6.2.3 快速热退火处理Ge薄膜 |
| 6.2.4 择优取向成因分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 GaInP/GaInAs/GeSi太阳电池结构的优化设计 |
| 7.1 Ga_xIn_(1-x)P/Ga_(1-y)In_yAs/Ge_zSi_(1-z)多结电池结构 |
| 7.2 Ga_xIn_(1-x)P/Ga_(1-y)In_yAs/Ge_zSi_(1-z)三结电池优化 |
| 7.2.1 晶格匹配的Ga_xIn_(1-x)P/Ga_(1-y)In_yAs/Ge_zSi_(1-z)三结电池优化 |
| 7.2.2 晶格失配的Ga_xIn_(1-x)P/Ga_(1-y)In_yAs/Ge_zSi_(1-z)电池优化 |
| 7.3 位错密度对电学性能的影响 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 本文的主要成果 |
| 8.2 本文的不足之处及未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）质子辐照太阳电池系统的物理效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 空间辐照环境 |
| 1.3 空间太阳电池系统 |
| 1.3.1 太阳电池的工作原理及分类 |
| 1.3.2 太阳电池系统的发展 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.5 本文研究的主要内容和工作 |
| 第2章 粒子对材料的辐照损伤机制 |
| 2.1 粒子与物质的相互作用 |
| 2.2 能量损失理论计算模型 |
| 2.2.1 核阻止本领的计算 |
| 2.2.2 电子阻止本领的计算 |
| 2.3 布拉格相加法则 |
| 2.4 射程及射程歧离 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 辐照损伤有效计算方法的研究 |
| 3.1 NRT位移模型计算 |
| 3.2 SRIM计算 |
| 3.3 单元素靶材 |
| 3.3.1 NRT位移模型计算结果 |
| 3.3.2 SRIM输出文件计算结果 |
| 3.4 化合物靶材 |
| 3.4.1 NRT位移模型计算结果 |
| 3.4.2 SRIM输出文件计算结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 玻璃盖片系统辐照损伤的计算模拟与研究 |
| 4.1 硼硅酸盐玻璃盖片系统建模 |
| 4.1.1 阻止本领 |
| 4.1.2 质子沉积分布及射程歧离 |
| 4.1.3 电离能损分布 |
| 4.1.4 空位分布 |
| 4.1.5 声子分布 |
| 4.2 高能质子辐照玻璃盖片系统 |
| 4.2.1 阻止本领 |
| 4.2.2 质子沉积及射程分布 |
| 4.2.3 能量损失情况 |
| 4.3 辐照对硼硅酸盐玻璃盖片系统的损伤效应分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 太阳电池辐照损伤的模拟分析 |
| 5.1 PERL太阳电池结构 |
| 5.2 太阳电池辐照模拟 |
| 5.3 辐照对太阳电池的损伤分析 |
| 5.4 太阳电池电学性能退化 |
| 5.4.1 Ⅰ-Ⅴ特性曲线 |
| 5.4.2 开路电压与短路电流 |
| 5.4.3 光电转换效率 |
| 5.4.4 量子效率 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（4）倒置晶格失配GaInP/GaAs/InGaAs太阳电池的辐射效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 太阳电池的发展概述 |
| 1.2.1 太阳电池的工作原理 |
| 1.2.2 太阳电池的输出特性 |
| 1.2.3 太阳电池的光谱响应 |
| 1.2.4 多结太阳电池的设计理念 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 空间用太阳电池的发展现状 |
| 1.3.2 空间用太阳电池的辐射效应的研究现状 |
| 1.4 本论文主要研究内容 |
| 第二章 空间辐射环境与辐射效应 |
| 2.1 空间辐射环境 |
| 2.1.1 地球辐射带 |
| 2.1.2 太阳宇宙线 |
| 2.1.3 银河宇宙线 |
| 2.2 辐射效应 |
| 2.2.1 总剂量效应 |
| 2.2.2 单粒子效应 |
| 2.2.3 位移损伤效应 |
| 2.3 空间太阳电池的辐射损伤机理与评估方法 |
| 2.3.1 等效注量法 |
| 2.3.2 位移损伤剂量法 |
| 第三章 材料与方法 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.2 辐照实验设备和辐照参数 |
| 3.3 测试设备 |
| 3.4 仿真模拟方法 |
| 第四章 倒置晶格失配三结GaAs太阳电池电子辐射效应的研究 |
| 4.1 1 MeV电子对IMM和 LM电池的辐照仿真结果 |
| 4.2 I-V性能退化规律 |
| 4.2.1 电子辐照对IMM和 LM三结GaAs电池I-V特性的影响 |
| 4.2.2 电子辐照后IMM和 LM三结GaAs电池电学性能退化规律 |
| 4.3 光谱响应退化规律 |
| 4.4 暗特性退化规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 倒置晶格失配三结GaAs太阳电池质子辐射效应的研究 |
| 5.1 10 MeV质子对IMM和 LM电池的辐照仿真结果 |
| 5.2 I-V性能退化规律 |
| 5.2.1 质子辐照对IMM和 LM三结GaAs电池I-V特性的影响 |
| 5.2.2 质子辐照后IMM和 LM三结GaAs电池电性能退化规律 |
| 5.3 光谱响应退化规律 |
| 5.4 暗特性退化规律 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 倒置晶格失配三结GaAs太阳电池辐射损伤机理研究 |
| 6.1 1 MeV电子与10 MeV质子辐照的损伤相关性 |
| 6.2 1 MeV电子与10 MeV质子辐照对电池短路电流密度的影响 |
| 6.3 短路电流退化模型分析扩散损伤系数 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）半导体电子材料的辐照效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 辐照效应 |
| 1.3.1 级联碰撞事件 |
| 1.3.2 位移阈能 |
| 1.3.3 缺陷类型 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 理论基础和计算方法 |
| 2.1 从头算方法简介 |
| 2.1.1 绝热近似 |
| 2.1.2 单电子近似 |
| 2.1.3 密度泛函理论 |
| 2.1.4 交换相关能近似 |
| 2.2 从头算分子动力学 |
| 2.2.1 经典分子动力学 |
| 2.2.2 从头算分子动力学 |
| 2.3 模拟程序简介 |
| 2.3.1 VASP程序简介 |
| 2.3.2 SIESTA软件介绍 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 硅和锗以及Si/Ge超晶格的辐照损伤效应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算方法 |
| 3.3 结果和讨论 |
| 3.3.1 Si和Ge的辐照损伤效应 |
| 3.3.2 Si/Ge超晶格的辐照损伤效应 |
| 3.3.3 点缺陷的稳定性和迁移特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 GaAs和 AlAs以及GaAs/Al(Ga)As超晶格的辐照损伤效应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算方法 |
| 4.3 结果和讨论 |
| 4.3.1 GaAs/AlAs超晶格的辐照损伤效应 |
| 4.3.1.1 GaAs和 AlAs的基态性质 |
| 4.3.1.2 GaAs和 AlAs以及GaAs/AlAs超晶格的位移阈能 |
| 4.3.1.3 体相GaAs和 AlAs以及GaAs/AlAs超晶格的辐照损伤终态 |
| 4.3.2 点缺陷对GaAs/AlAs超晶格电学性能的影响 |
| 4.3.2.1 GaAs/AlAs超晶格中点缺陷的稳定性 |
| 4.3.2.2 点缺陷对GaAs/AlAs超晶格电子结构的影响 |
| 4.3.2.3 点缺陷对GaAs/AlAs超晶格电子迁移率的影响 |
| 4.3.3 GaAs/Al GaAs超晶格的辐照损伤效应 |
| 4.3.3.1 GaAs/Al GaAs超晶格的位移阈能 |
| 4.3.3.2 GaAs/Al GaAs超晶格的辐照损伤终态 |
| 4.3.3.3 GaAs/Al(Ga)As超晶格不同抗辐照损伤性能的根源 |
| 4.3.4 温度与能量对GaAs/Al(Ga)As超晶格的辐照损伤效应的影响 |
| 4.3.4.1 不同温度下GaAs/Al(Ga)As超晶格的位移阈能 |
| 4.3.4.2 GaAs/AlAs超晶格在不同能量下的辐照损伤终态 |
| 4.3.4.3 GaAs/Al GaAs超晶格在不同能量下的辐照损伤终态 |
| 4.3.4.4 GaAs/Al(Ga)As超晶格在不同能量下生成缺陷的数目对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 3C-SiC的辐照损伤效应 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 3C-SiC的辐照损伤效应与TiC和 ZrC的比较 |
| 5.3.1.1 3C-SiC的基态性质和TiC以及ZrC的比较 |
| 5.3.1.2 3C-SiC的位移阈能和TiC以及ZrC的比较 |
| 5.3.1.3 3C-SiC的辐照损伤终态和TiC以及ZrC的比较 |
| 5.3.1.4 3C-SiC和 TiC以及ZrC不同抗辐照性能的原因 |
| 5.3.2 堆垛层错对3C-SiC的辐照损伤效应的影响 |
| 5.3.2.1 堆垛层错对3C-SiC的位移阈能的影响 |
| 5.3.2.2 堆垛层错对3C-SiC的辐照损伤终态的影响 |
| 5.3.2.3 理想态和含有堆垛层错的3C-SiC不同抗辐照性能的原因 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（6）基于超快光谱空间GaAs太阳电池放电行为与少子寿命分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 太阳电池工作原理 |
| 1.3 空间太阳电池及其少子寿命测试研究现状 |
| 1.3.1 空间单结砷化镓太阳电池研究现状 |
| 1.3.2 空间多结砷化镓太阳电池研究现状 |
| 1.3.3 少子寿命测试研究现状 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第2章 实验材料、设备及研究方法 |
| 2.1 空间太阳电池的结构和电学参数 |
| 2.1.1 单结砷化镓太阳电池结构和电学参数 |
| 2.1.2 三结砷化镓太阳电池结构和电学参数 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.2.1 辐照实验设备 |
| 2.2.2 电学性能测试设备 |
| 2.2.3 光谱响应测试设备 |
| 2.3 少子寿命测试设备 |
| 2.4 试验方案 |
| 第3章 测试参数对空间太阳电池少子测试寿命的影响 |
| 3.1 单结砷化镓太阳电池少子寿命测试 |
| 3.1.1 波长对GaAs/Ge太阳电池少子测试寿命的影响 |
| 3.1.2 光强对GaAs/Ge太阳电池少子测试寿命的影响 |
| 3.1.3 占空比对GaAs/Ge太阳电池少子测试寿命的影响 |
| 3.1.4 频闪频率对GaAs/Ge太阳电池少子测试寿命的影响 |
| 3.2 三结砷化镓太阳电池少子寿命测试 |
| 3.2.1 波长对GaInP/GaAs/Ge太阳电池最大开路电压的影响 |
| 3.2.2 波长对GaInP/GaAs/Ge太阳电池少子测试寿命的影响 |
| 3.2.3 光强对GaInP/GaAs/Ge太阳电池少子测试寿命的影响 |
| 3.2.4 占空比对GaInP/GaAs/Ge太阳电池少子测试寿命的影响 |
| 3.2.5 频闪频率对GaInP/GaAs/Ge太阳电池少子测试寿命的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 电子辐照下空间太阳电池的放电行为 |
| 4.1 电子辐照对 GaAs/Ge 太阳电池开路电压及少子寿命的影响 |
| 4.2 电子辐照对 GaInP/Ga As/Ge 三结太阳电池少子寿命的影响 |
| 4.2.1 电子辐照下GaInP顶电池少子寿命变化 |
| 4.2.2 电子辐照下GaAs中间电池的少子寿命变化 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）高效多结GaAs太阳电池仿真分析及电子辐照效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 太阳电池基本原理 |
| 1.2.1 太阳电池工作原理 |
| 1.2.2 太阳电池物理模型 |
| 1.2.3 太阳电池电学性能参数 |
| 1.2.4 多结太阳电池电学特性 |
| 1.2.5 空间电池辐照损伤理论 |
| 1.3 多结GaAs太阳电池研究现状 |
| 1.3.1 多结GaAs太阳电池发展历程 |
| 1.3.2 国内外研究现状 |
| 1.3.3 辐照效应研究现状 |
| 1.3.4 空间电池辐照损伤评估方法 |
| 1.4 选题依据及研究内容 |
| 1.4.1 选题依据 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 实验材料及研究方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 实验样品 |
| 2.1.2 辐照实验过程 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 测试设备 |
| 2.2.2 仿真方法 |
| 第3章 IMM4J太阳电池及其子电池仿真设计研究 |
| 3.1 太阳电池结构仿真设计理论模型 |
| 3.2 In1-xGax As单结太阳电池的结构设计 |
| 3.2.1 In1-xGaxAs单结太阳电池的结构参数 |
| 3.2.2 背反射场层结构参数优化 |
| 3.2.3 基区结构参数优化 |
| 3.2.4 发射区结构参数优化 |
| 3.2.5 窗口层结构参数优化 |
| 3.3 IMM4J太阳电池完整结构设计 |
| 3.3.1 IMM3J太阳电池结构设计 |
| 3.3.2 IMM4J太阳电池结构设计 |
| 3.4 IMM4J太阳电池及其子电池辐照前后电学性能拟合分析 |
| 3.4.1 In1-xGaxAs子电池辐照前后电学性能拟合分析 |
| 3.4.2 IMM4J太阳电池辐照前后电学性能拟合分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 IMM4J太阳电池及其子电池电子辐照效应研究 |
| 4.1 IMM4J太阳电池电学性能退化分析 |
| 4.1.1 In1-xGaxAs子电池退化分析 |
| 4.1.2 IMM4J太阳电池退化分析 |
| 4.2 生长工艺对IMM4J太阳电池抗辐照性能影响 |
| 4.2.1 缓冲层工艺对电池影响 |
| 4.2.2 隧穿结工艺对电池影响 |
| 4.2.3 电子辐照对不同生长工艺IMM4J太阳电池电学性能影响 |
| 4.3 IMM4J太阳电池电学性能衰减分析及优化途径 |
| 4.3.1 短路电流衰减分析 |
| 4.3.2 短路电流优化途径 |
| 4.3.3 开路电压衰减分析 |
| 4.3.4 开路电压优化途径 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于布拉格反射器的UMM3J太阳电池电子辐照效应研究 |
| 5.1 布拉格反射原理 |
| 5.2 UMM3J太阳电池中布拉格反射器设计 |
| 5.3 UMM3J太阳电池电子辐照效应研究 |
| 5.3.1 IV特性退化分析 |
| 5.3.2 光谱响应特性退化分析 |
| 5.3.3 本征电阻退化分析 |
| 5.3.4 表面反射率退化分析 |
| 5.3.5 位移损伤退化分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果和获奖情况 |
| 研究成果 |
| 获奖情况 |
| 致谢 |
（8）Si掺杂GaAs辐照下表面形貌和光电特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 III-V族半导体简介 |
| 1.2 GaAs的结构性质 |
| 1.3 材料的辐照效应 |
| 1.4 Si掺杂对GaAs性能的调控作用 |
| 1.5 本论文研究意义 |
| 第二章 样品制备与测试方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 Si掺杂GaAs的制备方法 |
| 2.2.1 分子束外延法(MBE)的基本原理 |
| 2.2.2 MBE生长的特点 |
| 2.3 材料分析测试方法 |
| 2.3.1 原子力显微镜(AFM) |
| 2.3.2 拉曼光谱(Raman) |
| 2.3.3 光致发光光谱(PL) |
| 2.3.4 电流电压曲线(I-V) |
| 2.4 材料离子辐照的SRIM模拟 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 Gamma辐照下Si掺杂GaAs结构特征与光电特性的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 分子束外延制备样品 |
| 3.2.2 Gamma辐照概念及实验流程 |
| 3.2.3 结构形貌和光电特性的表征 |
| 3.3 结果和讨论 |
| 3.3.1 AFM观测表面形貌结果分析 |
| 3.3.2 Raman观测结构特征结果分析 |
| 3.3.3 PL观测发光特性结果分析 |
| 3.3.4 I-V观测电学特性结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 N~+和Ar~+离子辐照下Si掺杂GaAs结构特征与光电特性的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 分子束外延制备样品 |
| 4.2.2 离子辐照概念及实验流程 |
| 4.2.3 离子辐照SRIM模拟 |
| 4.2.4 结构形貌和光电特性的表征 |
| 4.3 结果和讨论 |
| 4.3.1 位移损伤对结构和发光性能的结果分析 |
| 4.3.2 AFM观测表面形貌结果分析 |
| 4.3.3 Raman观测结构特征结果分析 |
| 4.3.4 PL观测发光特性结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 前景展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻硕期间的研究成果 |
（9）甲胺-甲脒-铯三元阳离子钙钛矿太阳能电池的耐辐照性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 空间辐射 |
| 1.2.1 空间辐射环境 |
| 1.2.2 辐射源种类 |
| 1.2.3 空间辐射环境 |
| 1.3 钙钛矿太阳能电池简述 |
| 1.3.1 钙钛矿光伏材料 |
| 1.3.2 钙钛矿太阳能电池的结构 |
| 1.3.3 钙钛矿太阳能电池的发展历程 |
| 1.3.4 钙钛矿太阳能电池辐照效应研究现状 |
| 1.4 本论文的选题依据和主要研究内容 |
| 第2章 MA/FA/Cs三元阳离子钙钛矿太阳能电池的制备与测试表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 MA/FA/Cs三元阳离子钙钛矿制备 |
| 2.2.1 实验材料和仪器 |
| 2.2.2 MA/FA/Cs三元阳离子钙钛矿薄膜制备 |
| 2.2.3 MA/FA/Cs三元阳离子钙钛矿材料的结构和性能 |
| 2.3 MA/FA/Cs三元阳离子钙钛矿太阳能电池的制备与表征 |
| 2.3.1 MA/FA/Cs三元阳离子钙钛矿太阳能电池的制备 |
| 2.3.2 MA/FA/Cs三元阳离子钙钛矿太阳能电池光伏特性 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 玻璃基钙钛矿太阳能电池的~(60)Co-γ射线辐照效应及其性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 辐照实验条件与方案 |
| 3.3 ~(60)Co-γ射线辐照对钙钛矿太阳能电池光伏性能的影响 |
| 3.4 ~(60)Co-γ射线辐照对钙钛矿太阳能电池各功能层的影响 |
| 3.4.1 ~(60)Co-γ射线辐照对钙钛矿层的影响 |
| 3.4.2 ~(60)Co-γ射线辐照对玻璃衬底的影响 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 柔性钙钛矿太阳能电池的~(60)Co-γ射线辐照效应及其性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 辐照实验条件与方案 |
| 4.3 ~(60)Co-γ射线辐照对柔性钙钛矿太阳能电池光伏性能的影响 |
| 4.4 ~(60)Co-γ射线辐照对柔性钙钛矿太阳能电池各功能层的影响 |
| 4.4.1 ~(60)Co-γ射线辐照对柔性钙钛矿层的影响 |
| 4.4.2 ~(60)Co-γ射线辐照对柔性PEN衬底的影响 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）质子辐射对GaAs和InP纳米线结构空间位移损伤特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 空间卫星轨道的辐射环境 |
| 1.3 粒子辐照半导体纳米线的研究现状与分析 |
| 1.3.1 GaAs和 InP纳米线的研究现状 |
| 1.3.2 半导体纳米线内缺陷的实验研究现状 |
| 1.3.3 粒子辐照半导体纳米线的模拟研究现状 |
| 1.3.4 粒子辐照GaAs和 InP纳米线的研究现状 |
| 1.3.5 目前急需解决的问题 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 质子辐照GaAs纳米线材料的荧光特性位移损伤研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 GaAs纳米线的制备及其物理性质研究 |
| 2.2.1 GaAs纳米线的制备实验 |
| 2.2.2 GaAs纳米线的物理性质 |
| 2.3 GaAs纳米线位移损伤模型的载流子动力学研究 |
| 2.3.1 纳米线中载流子的复合动力学模型分析 |
| 2.3.2 GaAs纳米线中载流子复合动力学模型 |
| 2.3.3 纳米线的荧光特性位移损伤模型 |
| 2.3.4 少子寿命位移损伤模型 |
| 2.4 GaAs/AlGaAs纳米线的质子辐照实验研究 |
| 2.4.1 GaAs/AlGaAs纳米线的质子辐照实验设计 |
| 2.4.2 GaAs/AlGaAs纳米线稳态荧光特性研究 |
| 2.4.3 GaAs/AlGaAs纳米线瞬态荧光特性研究 |
| 2.4.4 GaAs/AlGaAs纳米线荧光特性位移损伤研究 |
| 2.5 质子辐照GaAs纳米线的蒙特卡洛模拟研究 |
| 2.5.1 IM3D模拟简介 |
| 2.5.2 IM3D模拟验证 |
| 2.5.3 纳米尺寸效应对GaAs纳米线辐射损伤的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 质子辐照GaAs/AlGaAs纳米线结构的光电特性位移损伤研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 GaAs/AlGaAs纳米线阵列结构的制备及其光电特性研究 |
| 3.2.1 光电探测器纳米线阵列结构的制备 |
| 3.2.2 GaAs/AlGaAs纳米线阵列结构的光电特性分析 |
| 3.3 Ga As/AlGaAs纳米线阵列结构的光电特性位移损伤理论 |
| 3.3.1 暗电流位移损伤效应 |
| 3.3.2 光电响应位移损伤效应 |
| 3.4 GaAs/AlGaAs纳米线阵列结构的质子辐照实验研究 |
| 3.4.1 GaAs/AlGaAs纳米线阵列结构的质子辐照实验设计 |
| 3.4.2 GaAs/AlGaAs纳米线阵列结构的光电特性位移损伤分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 质子辐照InP纳米线激光器的性能位移损伤研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 InP纳米线的制备及其物理性质研究 |
| 4.2.1 InP纳米线的制备实验 |
| 4.2.2 InP纳米线的物理性质 |
| 4.3 InP纳米线荧光特性位移损伤模型 |
| 4.3.1 纳米线少子寿命与荧光强度位移损伤分析 |
| 4.3.2 纳米线的载流子辐射复合寿命位移损伤分析 |
| 4.4 InP纳米线的荧光特性位移损伤实验研究 |
| 4.4.1 InP纳米线稳态荧光特性分析 |
| 4.4.2 InP纳米线瞬态荧光特性分析 |
| 4.4.3 InP纳米线荧光特性位移损伤分析 |
| 4.5 InP纳米线激光器的稳态输出特性位移损伤研究 |
| 4.5.1 纳米线激光器的性能位移损伤理论模型 |
| 4.5.2 InP纳米线激光器的性能位移损伤分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 典型卫星轨道中光伏电池InP纳米线结构的抗辐射实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 PIN型光伏电池InP纳米线结构的制备及其光电特性研究 |
| 5.2.1 PIN型光伏电池InP纳米线结构的制备实验 |
| 5.2.2 PIN型光伏电池InP纳米线结构的光电性能分析 |
| 5.3 典型轨道上辐射环境的粒子模型 |
| 5.4 PIN型光伏电池InP纳米线结构的抗辐射特性实验研究 |
| 5.4.1 光伏电池InP纳米线结构的伏安特性位移损伤分析 |
| 5.4.2 与InP块体结构的抗辐射特性比较 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、HIGH-ENERGY PROTON IRRADIATION EFFECTS ON GaAs/Ge SPACE SOLAR CELLS（论文参考文献）
- [1]高效多结GaAs太阳电池电子辐射损伤效应与优化设计[D]. 张炜楠. 云南师范大学, 2021
- [2]多结太阳电池优化设计及制备[D]. 陶泉丽. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [3]质子辐照太阳电池系统的物理效应研究[D]. 李欣. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [4]倒置晶格失配GaInP/GaAs/InGaAs太阳电池的辐射效应研究[D]. 李娟. 云南师范大学, 2021(08)
- [5]半导体电子材料的辐照效应研究[D]. 姜明. 电子科技大学, 2020(03)
- [6]基于超快光谱空间GaAs太阳电池放电行为与少子寿命分析[D]. 郑金鑫. 哈尔滨师范大学, 2020(01)
- [7]高效多结GaAs太阳电池仿真分析及电子辐照效应研究[D]. 颜平远. 云南师范大学, 2020(01)
- [8]Si掺杂GaAs辐照下表面形貌和光电特性的研究[D]. 沈烨. 电子科技大学, 2020(07)
- [9]甲胺-甲脒-铯三元阳离子钙钛矿太阳能电池的耐辐照性能研究[D]. 杨凯鑫. 湘潭大学, 2019(12)
- [10]质子辐射对GaAs和InP纳米线结构空间位移损伤特性研究[D]. 黎发军. 哈尔滨工业大学, 2019(01)