单结GaAs太阳电池连续激光辐照热损伤机理

李云鹏; 张检民; 窦鹏程; 师宇斌; 冯国斌

doi:10.3788/IRLA201847.0506001

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单结GaAs太阳电池连续激光辐照热损伤机理

李云鹏, 张检民, 窦鹏程, 师宇斌, 冯国斌

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李云鹏, 张检民, 窦鹏程, 师宇斌, 冯国斌. 单结GaAs太阳电池连续激光辐照热损伤机理[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(5): 506001-0506001(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0506001

引用本文:

Li Yunpeng, Zhang Jianmin, Dou Pengcheng, Shi Yubin, Feng Guobin. Thermal damage mechanism of single junction GaAs solar cells irradiated by continuous wave laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(5): 506001-0506001(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0506001

Citation:

Li Yunpeng, Zhang Jianmin, Dou Pengcheng, Shi Yubin, Feng Guobin. Thermal damage mechanism of single junction GaAs solar cells irradiated by continuous wave laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(5): 506001-0506001(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0506001

单结GaAs太阳电池连续激光辐照热损伤机理

doi: 10.3788/IRLA201847.0506001

1.
西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室,陕西西安 710024

基金项目:

激光与物质相互作用国家重点实验室基金（71111702）

详细信息

作者简介:
李云鹏(1992-),男,助理工程师,硕士,主要从事光电器件激光辐照效应方面的研究。Email:liyunpeng11@nint.ac.cn

中图分类号: TN249

Thermal damage mechanism of single junction GaAs solar cells irradiated by continuous wave laser

1.
State Key Laboratory of Laser Interaction with Matter,Northwest Institute of Nuclear Technology,Xi'an 710024,China

摘要: 开展了单结GaAs太阳电池808 nm、10.6 m连续激光辐照实验研究，结果显示，相同激光耦合强度下两种激光对电池的损伤模式相似，且随着激光耦合强度逐渐提高，电池最大输出功率呈现阶梯状下降。通过对比辐照过程中温升速率、温度峰值以及高温持续时间对损伤结果的影响，结合能谱仪和扫描电子显微镜的测量结果以及方差分析结果对损伤机理进行了分析和验证。认为高温导致GaAs分解、电极氧化是单结GaAs太阳电池性能退化的主因。
- 激光辐照效应 /
- 单结GaAs太阳电池 /
- 连续激光 /
- 热损伤 /
- 性能退化
Abstract: Single junction GaAs solar cells were irradiated by 808 nm and 10.6 m continuous wave lasers respectively. The results show that, as long as under the same laser coupling intensity, the damage modes of solar cells under two different irradiation conditions are similar. As the laser coupling intensity increases, the maximum output-power of solar cells shows a stair-step decline. Damage processes was further investigated through analysis of temperature rising rate, peak temperature, duration of high temperature and variance, as well as energy disperse spectroscopy and scanning electron microscope measurements. It is found that the high temperature during irradiation process leads to the dissociation of GaAs and the oxidation of the electrodes, which further results in performance degradation of single junction solar cells.
- laser irradiation effect /
- single junction GaAs solar cell /
- continuous wave laser /
- thermal damage /
- performance degradation

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单结GaAs太阳电池连续激光辐照热损伤机理

doi: 10.3788/IRLA201847.0506001

1. 西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室,陕西西安 710024

作者简介:
李云鹏(1992-),男,助理工程师,硕士,主要从事光电器件激光辐照效应方面的研究。Email:liyunpeng11@nint.ac.cn

收稿日期: 2017-12-10
修回日期: 2018-01-20
刊出日期: 2018-05-25

基金项目:

激光与物质相互作用国家重点实验室基金（71111702）

中图分类号: TN249

关键词:

摘要: 开展了单结GaAs太阳电池808 nm、10.6 m连续激光辐照实验研究，结果显示，相同激光耦合强度下两种激光对电池的损伤模式相似，且随着激光耦合强度逐渐提高，电池最大输出功率呈现阶梯状下降。通过对比辐照过程中温升速率、温度峰值以及高温持续时间对损伤结果的影响，结合能谱仪和扫描电子显微镜的测量结果以及方差分析结果对损伤机理进行了分析和验证。认为高温导致GaAs分解、电极氧化是单结GaAs太阳电池性能退化的主因。