帶電粒子輻照c-Si電池的PTR響應(yīng)與光熱成像檢測研究.pdf

1、近年來，隨著航空航天技術(shù)的發(fā)展，空間航天飛行器的發(fā)射任務(wù)急劇增加，空間太陽能電池作為其主要能源供給系統(tǒng)暴露在空間環(huán)境中，必然會受到帶電粒子輻照使其性能衰退、效率降低，影響航天飛行器在軌運(yùn)行與服務(wù)的穩(wěn)定性、可靠性及服役壽命。因此，尋找準(zhǔn)確、無損、高效的檢測方法評價(jià)輻照電池的性能至關(guān)重要。光熱輻射檢測（Photothermalradiometry, PTR）技術(shù)作為一種新型無損檢測技術(shù)，可用于太陽能電池光電性能的非接觸檢測與評價(jià)。本文主要研

2、究了太陽能電池的少數(shù)載流子傳輸過程及調(diào)制激光激發(fā)的一維熱波數(shù)學(xué)模型、帶電粒子（電子和質(zhì)子）輻照太陽能電池的運(yùn)動(dòng)軌跡及能量損失、帶電粒子輻照單晶硅電池的PTR頻域響應(yīng)與掃描成像檢測和電性能非均勻分布的非接觸光熱成像檢測。
　　將太陽能電池結(jié)構(gòu)等效為pn突變結(jié)的兩層一維結(jié)構(gòu)，建立了調(diào)制激光激發(fā)太陽能電池的少數(shù)載流子密度波模型，并基于光激發(fā)太陽能電池的熱損耗機(jī)制建立了耦合少數(shù)載流子密度波的一維熱波數(shù)學(xué)模型；利用建立的一維熱波數(shù)學(xué)模型仿真

3、分析了少數(shù)載流子壽命、擴(kuò)散系數(shù)及后表面復(fù)合速率對PTR幅頻特性的影響。
　　采用蒙特卡洛法仿真分析了帶電粒子輻照太陽能電池的損傷原因，通過帶電粒子輻照c-Si電池的PTR檢測試驗(yàn)研究了帶電粒子類型及注量對PTR幅頻特性的影響及規(guī)律；通過PTR掃描成像試驗(yàn)研究了不同注量電子輻照c-Si電池的損傷非均勻特性。
　　基于太陽能電池的能量熱損耗機(jī)制，建立了太陽能電池的少數(shù)載流子非輻射復(fù)合熱損耗數(shù)學(xué)模型；在此基礎(chǔ)上，采用紅外鎖相光熱成