CURRENT STATE SPACE PHOTOVOLTAICS

封面

如何引用文章

全文:

详细

Traditional and perspective designs of photovoltaic converters (PECs) are analyzed. It is shown that the choice of PES design and materials directly affects the output characteristics of the solar battery (SB) of a spacecraft (SC), its overall dimensions, as well as the degree of reliability of the spacecraft power supply system depending on the operated orbit. The use of Si-based FEPs provides a balance of high efficiency and low cost of the BS for low orbits for 5-7 years. The use of FEPs based on semiconductor materials AIIIBV due to their more advanced characteristics is most justified for orbits with harsh operating conditions for 15 years and more. It is shown that the main direction of FEP improvement in terms of semiconductor structure is aimed at reducing its thickness (mass) and increasing the number of cascades, which contributes to improving the radiation resistance of the device as a whole.

参考

  1. Зернов А.С., Николаев В.Д. Опыт эксплуатации солнечных батарей служебного модулямеждународной космической станции // Космическая техника и технологии. Опыт эксплуатации солнечных батарей служебного модуля.2016. № 1. Вып. 12.
  2. Анализ конструкций перспективных солнечных батарей космических аппаратов / М.В. Рябцева,А.А. Лебедев, А.А. Наумова и др. // Инженерный журнал: наука и инновации. 2022. Вып. 3.
  3. SCREAM: A new code for solar cell degradation prediction using the displacement damage dose approach / S.R. Messenger, E.M. Jackson, Warner J.H. et al. // 35th IEEE Photovoltaic Specialists Conference. 2010.
  4. Кузьмина Н.А. Система энергоснабжения космического аппарата // Решетнёвские чтения. Системы управления, космическая навигация и связь. 2017.
  5. Кожевникова Л.А. Солнечные элементы и батареи космического применения. Решетнёвские чтения. 2018.
  6. Modeling the effect of 1MeV electron irradiation on the performance of n+-p-p+ silicon space solar cells / A. Hamache, N. Sengouga, A. Meftah et al. // Radiation Physics and Chemistry. 2016. Vol. 123.
  7. Обзор современных фотоэлектрических преобразователей космического назначения на основе соединений АIIIBV / Е. В. Слыщенко, А.А. Наумова, А.А. Лебедев и др. // Сибирский журнал науки и технологий. 2018. Т. 19. № 2.
  8. Там же.
  9. Skabara P., Malik M.A. Nanostructured Materials for Type III Photovoltaics // Nanoscience & Nanotechnology. Royal Society of Chemistry. 2017.
  10. Murphy O. Optimizing the fabrication process for next generation nano-textured solar cells with high conversion efficiency using industrially viable solar cell processes. Technological University Dublin. 2022.
  11. Емельянов В.М., Калюжный Н.А., Минтаиров С.А. Многопереходные солнечные элементы с брэгговскими отражателями на основе структур GaInP/GaInAs/Ge // Физика и техника полупроводников. 2010. Т. 44. Вып. 12.
  12. Investigation of the effect of chemical pre-treatment on uniformity of the silicon wafer texturing for manufacturing a solar cell / D. Kudryashov, A. Gudovskikh, A. Rodin et al. 2018. J. Phys: Conf.Series. № 1124.
  13. Там же.
  14. -period, 1.23-eV bandgap InGaAs/GaAsP quantum wells for high-efficiency GaAs solar cells: Toward current-matched Gebased tandem cells /H. Fujii, K. Toprasertpong, Yu. Wang et al. // Prog.Photovolt., Res. Appl.- 2013. Vol. 22.
  15. Chaffin R.J., Osbourn G.C. Quantum well multijunction photovoltaic cell // Patent USA: US4688068A. 1987.
  16. Kotamraju S., Sukeerthi M., Puthanveettil S.E. Modeling of InGaP/InGaAs-GaAsP/Ge multiple quantum well solar cell to improve efficiency for space applications // Solar Energy. 2019. Vol. 186.
  17. N incorporation and optical properties of GaAsNepilayers on (311) A/B GaAs substrates / X. Han,H. Suzuki, J.-H. Lee et al. // Journal of Physics D: Applied Physics. 2011. Vol. 44. № 1.
  18. Шварц М.З. Модели и методы оценок и прогнозирования радиационной стойкости А3В5 ФП //Доклад НТС АО «НПП “Квант”». 2021.
  19. Rodriguez E. Solar Cell Efficiency vs. Module Power Output: Simulation of a Solar Cell in a CPV Module // Solar Cells - Research and Application Perspectives. 2013.
  20. Wafer-bonded GaInP / GaAs / Si solar cells with 30 % efficiency under concentrated sunlight / S. Essig, J. Benick, M. Schachtner et al. / IEEE J. Photovoltaics. 2015. Vol. 5. № 3.
  21. III-V-on-silicon solar cells reaching 33 % photoconversion efficiency in two-terminal configuration / R. Cariou, J. Benick, F. Feldmann et al. //Nature Energy. 2018. Vol. 3. № 4.
  22. Казанский А.Г. Тонкоплёночные кремниевые солнечные элементы на гибких подложках //РЭНСИТ. Радиоэлектроника. 2015. Т. 7. № 1.
  23. Mughal Sh., Sood Y.R., Jarial R.K. A Review on Solar Photovoltaic Technology and Future Trends // International Journal of Scientific Research in Computer Science. Engineering and Information Technology. 2018. Vol. 4. № 1.
  24. Efficiency improvement of CIGS solar cells by a modified rear contact / W. Li, X. Yan, W.-L. Xu, J. Long et al. / Solar Energy. 2017. Т. 157.
  25. Казанский А.Г. Тонкоплёночные кремниевые солнечные элементы на гибких подложках // РЭНСИТ. Радиоэлектроника. 2015. Т. 7. № 1.
  26. High-efficiency thin-film InGaP/InGaAs/Ge tandem solar cells enabled by controlled spalling technology / D. Shahrjerdi, S. W. Bedell, C. Ebert et al. // Applied Physics Letters. 2012. Vol. 100.
  27. Jahandardoost M., Walkons C., Bansal S. Degradation behavior of CIGS solar Cells: A parametric analysis // Solar Energy. 2023. Т. 260.
  28. Гибкий модуль солнечной батареи / В.П. Надоров, М.Б. Каган, В.Ф. Иванов и др. // Патент РФ: RU2234166C1. 2004.
  29. Емельянов В.М., Калюжный Н.А., Минтаиров С.А. Многопереходные солнечные элементы с брэгговскими отражателями на основе структур GaInP/GaInAs/Ge // Физика и техника полупроводников. 2010. Т. 44. Вып. 12.
  30. Development and production of European III-V multi-junction solar cells / M. Meusel, W. Bensch, T. Bergunde et al. // 22nd European Photovoltaic Solar Energy Conference. 2007.
  31. Rodriguez E. Solar Cell Efficiency vs. Module Power Output: Simulation of a Solar Cell in a CPV Module //Solar Cells - Research and Application Perspectives. 2013.
  32. Шварц М.З. Модели и методы оценок и прогнозирования радиационной стойкости А3В5 ФП // Доклад НТС АО «НПП “Квант”». 2021.
  33. High-efficiency thin-film InGaP/InGaAs/Ge tandem solar cells enabled by controlled spalling technology / D. Shahrjerdi, S. W. Bedell, C. Ebert et al. //Applied Physics Letters. 2012. Vol. 100.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Издательство "Наука", 2024

##common.cookie##