空间用晶体硅异质结太阳电池抗辐照特性研究及应用进展

孟凡英¹，袁玥¹，时强¹，石建华²，韩安军²，刘正新^1,2

¹中国科学院上海微系统与信息技术研究所新能源技术中心

²六智韬新能源科技（上海）有限公司

E-mail: fymeng@mail.sim.ac.cn

报告摘要

伴随商业航天的快速发展，近地轨道卫星发射频率越来越高，卫星在轨运行的能源来自空间太阳能，太阳电池是唯一能将空间太阳能转换成电能的器件。传统空间太阳电池是多结砷化镓电池，转换效率高，抗辐照能力强，但成本也非常高。低轨星座面临卫星数量庞大，需要更大功率更低成本的太阳翼。在此背景下，地面成熟的晶体硅太阳电池成为目前较为理想的候选者。但近地轨道空间环境不同于地面，充满高能电子、质子、强紫外、原子氧、高低温冲击、空间碎片等，对硅太阳电池很有挑战性。

本报告主要介绍课题组在空间用硅异质结太阳电池抗辐照特性，以及后处理技术改善辐照衰减能力。基于地面模拟空间环境应力实验的结果，优化、设计和制备了不同的硅异质结电池柔性太阳阵，应用于谷神星、轻舟飞船试样、SZS实验卫星、SAR卫星电建一号等，通过在轨运行实测数据，验证硅异质结太阳电池及太阳翼在真实低轨空间环境下的功率衰减特性。