[實用新型]一種具有抗輻射能力的抗輻照增強型空間電池外延片

有效

• 申請號: 201821954010.9
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN209029400U
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 萬智;劉芬;林曉珊;徐培強;張銀橋;汪洋;王向武
• 申請（專利權）人: 南昌凱迅光電有限公司
• 主分類號: H01L31/0687
• 分類號: H01L31/0687;H01L31/041;H01L31/0352;H01L31/054;H01L21/683
• 代理公司: 南昌大牛專利代理事務所(普通合伙) 36135
• 代理人: 喻莎

本實用新型公開了一種具有抗輻射能力的抗輻照增強型空間電池外延片，包括襯底，所述襯底的上端安裝有成核層，所述成核層的上端設置有緩沖層，所述緩沖層的上表面安裝有第一隧穿結層，所述第一隧穿結層的頂部設置有反射層，所述反射層的上表面固定有中電池層。本實用新型結構科學合理，操作方便，通過設置的氧化剝離層能夠實現襯底的氧化剝離，實現襯底重復利用，節省能源，降低生產成本，通過設置的阻隔層使中電池層的厚度增加，使得輻射通量更小的較高能量的質子停留在第一基區層，使得空間質子對中電池層的累積損傷更小，從而提高了電池的抗輻射能力，通過設置的聚光層能夠改善電池外延片的聚光效率，提高光電轉化效率。

技術領域

本實用新型涉及太陽能電池技術領域，具體是一種具有抗輻射能力的抗輻照增強型空間電池外延片。

背景技術

GaInP/GaInAs/Ge太陽能電池憑借其較高的光電轉換效率和優良的抗輻照性能是衛星最常用的動力來源，空間輻照環境十分復雜，衛星在空間飛行期間，高能粒子進入太陽能電池后會對電池造成損傷，包括移位和電離等損傷，其中移位損傷是電池輻照損傷的主因，高能粒子進入電池后將能量傳遞給晶格，使晶格產生位移，產生移位損傷，形成的晶格缺陷成為載流子的復合中心，導致少數載流子的擴散長度變短，使光子載流子的收集能力下降，從而影響電池的光電轉化效率，造成太陽能電池移位損傷主要來自空間質子和電子，電子由于質量輕，速度快，射程遠大于電池的厚度，能夠穿透整個電池，而且照成的損傷是均勻分布的，相比電子，質子損傷對于電池更大，主要影響電池性能的填充因子FF，低能質子的射程有可能小于電池的厚度，而且隨著入射深度的增加，造成的損傷隨之增加，當質子能量變低停留在材料中時，產生了一個較大的損傷峰值，空間粒子輻射對太陽能電池的影響主要是對中電池的影響。

但是，目前市場上的抗輻射的電池外延片主要是通過將頂電池GaInP的厚度減薄，使電池變成頂電池限流，使輻照后中電池電流的衰減不引起整個電流的變化，或在中電池中增加分布式布拉格反射器(DBR)結構、減薄中電池GaInAs的厚度，使中電池GaInAs抗輻照能力增強，但是其提升空間有效，抗輻射效果不理想，同時不具有防水聚光的功效，光電轉化率較低，使用壽命較短。因此，本領域技術人員提供了一種具有抗輻射能力的抗輻照增強型空間電池外延片，以解決上述背景技術中提出的問題。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種具有抗輻射能力的抗輻照增強型空間電池外延片，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種具有抗輻射能力的抗輻照增強型空間電池外延片，包括襯底，所述襯底的上端安裝有成核層，所述成核層的上端設置有緩沖層，所述緩沖層的上表面安裝有第一隧穿結層，所述第一隧穿結層的頂部設置有反射層，所述反射層的上表面固定有中電池層，所述中電池層的上端設置有第二隧穿結層，所述第二隧穿結層的上表面設置有頂電池層。

作為本實用新型進一步的方案：所述襯底的表面設置有襯底保護層，所述襯底保護層的上表面設置有氧化剝離層，且襯底保護層的厚度為0.2μm，所述氧化剝離層的厚度為0.3μm。

作為本實用新型再進一步的方案：所述成核層的厚度為0.01μm，所述緩沖層的厚度為0.5μm，所述第一隧穿結層的厚度為0.01μm-0.03μm，所述反射層的厚度為1.8μm，所述第二隧穿結層的厚度為0.01μm-0.03μm。

作為本實用新型再進一步的方案：所述中電池層包括第一背場層，所述第一背場層的頂部設置有第一基區層，所述第一基區層的上表面設置有第一發射區層，所述第一發射區層的頂部安裝有第一窗口層，所述第一窗口層的上端設置有阻隔層。

作為本實用新型再進一步的方案：所述第一背場層的厚度為0.07μm，所述第一基區層的厚度為2.1μm，所述第一發射區層的厚度為0.1μm，所述第一窗口層的厚度為0.1μm，所述阻隔層是一種AlGaAs材質的構件，且阻隔層65的厚度為2μm。