倒置四结(IMM4J)太阳电池中InGaAs(1.0 eV)和InGaAs(0.7 eV)子电池高能电子辐照退火效应

摘要

本文为研究1 MeV电子辐照倒置四结(IMM4J)太阳电池InGaAs(1.0 eV)和InGaAs(0.7 eV)关键子电池的退火效应,将辐照后的两种子电池在60—180℃ 温度范围累计退火180 min,并对不同退火温度、退火时间下的两种子电池进行了光IV测试、暗IV测试和光谱响应测试.实验结果表明两种子电池的开路电压Voc、短路电流Isc和最大输出功率Pmax随着退火时间的延长逐渐恢复,温度越高,恢复程度越大.在相同的退火条件下,InGaAs(1.0 eV)子电池的恢复程度比InGaAs(0.7 eV)子电池小.本文通过对暗特性曲线进行双指数模型拟合,得到不同退火条件下两种子电池的串联电阻Rs、并联电阻Rsh、扩散电流Is1、复合电流Is2.结果表明在退火过程中两种子电池的Rsh逐渐增大,Rs,Is1和Is2逐渐减小.温度越高,退火时间越长,恢复程度越大.在退火60 min后两种子电池的Voc,Isc和Pmax恢复程度均可达到整体恢复程度的85％ 以上.InGaAs(1.0 eV)子电池的Is1和Is2的恢复程度远大于InGaAs(0.7 eV).本文建立了短路电流密度Jsc和缺陷浓度N的等效模型,以此计算得到InGaAs(1.0 eV)和InGaAs(0.7 eV)两种子电池的热退火激活能分别为0.38 eV和0.26 eV.