通用热源（General-Purpose Heat Source，GPHS）是同位素温差电池（Radioisotope Thermoelectric Generators，RTG）中应用最成熟的热源模块，在同位素电源的研制与测试过程中，GPHS是电加热模拟热源等效性的关键参考。为满足同位素电源系统非核单元等效性测试与验证的需求，基于GPHS的各项实际性能参数，设计并仿制了一种电加热模拟热源。基于仿真计算与实验测试结果，分析评价了仿GPHS模拟热源的热输出特性、等效替代性及其在不同应用场景下的运行效果。当输入功率为250 W时，仿GPHS模拟热源表面平均温度可达515 K，且温度随功率变化的趋势与仿真结果相吻合。经实验测试，在250 W热源功率下，RTG模块的能量转化效率可提升至6%左右。本文提出并构建的仿GPHS模拟热源等效性良好，且可适用于同位素温差电池，对同位素电源的性能评价提供一种有效的、统一的参考标准。

现有1.0 eV/0.75 eV InGaAsP/InGaAs双结太阳电池的开路电压小于各子电池的开路电压之和，鲜有研究探索开路电压损耗的来源以及如何抑制。通过研究发现，InGaAs底电池背场/基区界面处的少数载流子输运的主要机制是热离子发射，而不是缺陷诱导复合。SIMS测试表明，采用InP或InAlAs背场均不能有效抑制Zn掺杂剂的扩散。此外，由于生长过程中持续的高温热处理，III-V族主元素在界面处发生了热扩散。为了抑制上述现象，提出了一种新型InP/InAlAs超晶格背场，并应用到InGaAs底电池中。制备得到的双结太阳电池在维持短路电流密度不变的情况下，开路电压提升到997.5 mV，与传统采用InP背场的双结太阳电池相比，开路电压损耗降低了30 mV。该研究成果对提升四结太阳电池的整体开路电压有重要意义。