Genel Makale

Alfa (Solar) Parçacık Işınlamasının InGaP/GaAs/Ge Üçlü Bağlantılı Güneş Pilleri Üzerindeki Etkisi

InGaP/GaAs/Ge üçlü bağlantılı güneş pilleri, farklı akışlara sahip 5.1 MeV alfa solar parçacıkları ile ışınlanmıştır. InGaP/GaAs/Ge güneş pillerinin optik ve elektriksel özelliklerindeki bozulmalar, kısa devre akımı (Isc), açık devre gerilimi (Voc), maksimum güç (Pmax), spektral tepki (SR) ve fotolüminesansa (PL) karşı 5.1 MeV alfa-parçacık akıcılığı. Isc ve Voc’un 1 MeV, 3 MeV ve 5.1 MeV alfa parçacığı ışınlaması altında bozunma modellemesi, ışınımlı olmayan rekombinasyon merkezlerinin giriş oranı ve azınlık taşıyıcı yakalama kesiti hesaplanarak gerçekleştirildi ve sonuçlar şu şekildeydi: deneysel verilerle iyi bir uyum. Karşılaştırma için, Isc ve Voc bozunmaları 1 MeV ve 3 MeV proton ışıması altında sunuldu.

Güneş pillerinin yerleştirildiği dünyaya yakın uzay radyasyon ortamı, esas olarak dünyanın radyasyon kuşaklarında hapsolmuş elektron ve protonlardan oluşur. Spesifik olarak, galaktik kozmik ışınlar (GCR’ler) %87 proton, %12 alfa solar parçacığı ve %1 daha ağır iyonlardan oluşurken güneş parçacık olayları (SPE’ler) %96,4 proton, %3,5 alfa parçacığı ve %0,1 daha ağır iyonlardan oluşur. Ancak bu, küçük yüzdelerine rağmen GCR’ler ve SPE’lerdeki alfa parçacıklarının ve daha ağır iyonların göz ardı edilebileceği anlamına gelmez. Daha ağır iyonların yanı sıra protonlar ve alfa solar parçacıkları, güneş pillerinin optik ve elektriksel özelliklerini bozar. Ek olarak, GCR’ler ve SPE’lerdeki parçacıklar dünya atmosferinde seyahat ederken, atmosferdeki atomların elektronları ve çekirdekleri ile etkileşime girerek ikincil parçacıkların üretilmesine neden olurlar. Bu ikincil parçacıklar ayrıca güneş pillerinin bozulmasına da neden olabilir. Bu nedenle, uzay araçları için yüksek güvenilirlik ve uzun ömür gereksinimlerini karşılamak amacıyla güneş pillerinin farklı parçacık ışınlaması altındaki tepkisini incelemek gerekir.