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本文主要对国产InGaP/GaAs/Ge三结太阳电池进行空间质子辐射效应研究。质子能量选择为0.04，0.1，0.32，1和3 MeV，注量范围为3×109～1×1012cm-2，通过测量辐照前后的太阳电池的I-V特性变化，得到太阳电池电性能参数的衰降变化规律；利用SRIM2008蒙特卡洛程序对质子辐照在电池材料中引入的损伤分布情况进行模拟，并以此解释太阳电池电性能参数的衰降变化规律；结合国际通用的太阳电池空间辐射效应预测模型-NRL实验室的位移损伤剂量模型，对InGaP/GaAs/Ge三结太阳电池在轨运行情况进行模拟计算，并评价了不同厚度抗辐射屏蔽层对电池性能表现的影响，为电池的优化设计和抗辐射屏蔽设计提出有用建议。结果表明，入射质子能量相同时，电池电性能参数(Isc、Voc和Pmax)随着入射质子注量的增大衰降越来越大；入射质子注量相同时，不同能量的质子对电池性能的影响是不同的，其中，3 MeV质子对电池造成的影响要小于0.32 MeV质子的，而通过SRIM2008程序模拟结果显示，不同能量的质子在三结电池中造成的位移损伤分布是不同的，3 MeV质子的损伤主要位于Ge底电池，0.32 MeV质子损伤主要在中间电池，说明对于由InGaP、GaAs和Ge三种材料组成的三结电池，各个子电池的抗辐照性能也是不同的。
本文运用位移损伤剂量模型对国产InGaP/GaAs/Ge三结太阳电池空间在轨运行情况进行了评价。利用薄靶近似原理，通过SRIM2008模拟计算了不同能量的质子辐射在InGaP和GaAs材料中导致的非电离能量损失值(NIEL)，结果显示，两者的值非常接近。根据地面加速器辐照实验得到的电池电性能特征衰降曲线，结合空间特定轨道(5000km，60°倾角，累计5年通量)的质子微分能谱，评价了不同厚度屏蔽层对电池性能带来的影响，计算结果表明，屏蔽层越厚，沉积在电池中的位移损伤越少，相应的太阳电池在寿命末期(End OfLife)性能衰降越小，但同时发现，屏蔽层厚度并非越大越好，综合电池性能输出，轨道和卫星载荷因素，两者之间有最优化的关系。研究结果可为空间电池抗辐射屏蔽提供参考。