根据傅里叶热传导理论和热应力场理论,利用COMSOL仿真软件和Matlab软件构建了复合激光辐照下三结GaAs太阳能电池的复合损伤模型,计算了单毫秒激光和复合脉冲激光辐照下太阳能电池的温度和应力场分布。结果表明,相比单毫秒激光,复合激光辐照会产生更大范围的熔化损伤并且伴随出现明显的应力损伤,损伤面积和深度会随着纳秒脉冲激光能量密度和作用时间延时的增加而增加。能量密度增加到0.5 J/cm 2时,熔化损伤半径增大到2 mm,深度增大到1.5 μm;时间延时增加到0.5 ms时,熔化损伤半径增大到1.4 mm,深度增大到1 μm。
激光光学 激光辐射 热损伤 三结GaAs电池 复合脉冲激光
针对发生损伤后三结GaAs电池的电学特性进行了研究。从三结电池的等效电路模型出发, 根据光伏效应相关理论, 建立了GaAs三结电池损伤分析模型, 具体计算了损伤发生在不同位置时, 光电池输出电压、功率、效率的变化。结果表明, 顶结发生热熔损伤对电池的电学特性影响最大, 将直接导致光电转换效率下降17.23%。中结发生热熔损伤对电池的电学特性影响次之, 将引起4.23%的效率下降。底结损伤对电池的电学特性影响相对最小, 所导致的光电转换效率下降量为2.42%。
三结GaAs电池 损伤 电学特性 光电转换效率 triple-junction GaAs cells hot damage electrical characteristics photoelectric conversion
