航天器在轨运行期间电能主要由太阳能电池提供,所以太阳能电池的工作状态对航天器的正常运行有着重要的影响,研究太阳能电池的退化规律对预测电池的寿命有重要的帮助作用。本文通过1Me V电子和低能质子模拟太阳能电池可能受到的带电粒子非均匀辐照,研究了不同辐照损伤比面积、异形以及电池边缘损伤与心部损伤对电池光电性能退化行为的影响。通过量子效率测量、光荧光效应分析和电路仿真分析揭示了电池非均匀损伤对其电性能输出的影响机制。通过对1Me V电子和70keV质子非均匀辐照后太阳能电池性能退化规律的研究,发现太阳能电池非均匀辐照后,短路电流随辐照面积的增加呈线性下降趋势,开路电压随辐照面积的增加呈现指数下降的趋势。这些变化与损伤区的形状、损伤区的位置无关。利用电路模拟分析,发现1Me V电子辐照后太阳电池的开路电压的指数下降趋势,主要是由于反向饱和电流的增加导致。而70keV质子辐照电池后,开路电压的指数退化趋势是由于反向饱和电流,理想因子和并联电阻的共同作用。通过对太阳能电池进行小面积辐照后再进行整体辐照后的最大输出功率的研究,发现在太阳能电池在整体性能良好(服役初期)时,小区域的辐照损伤会使得太阳能电池最大输出功率出现快速下降;在太阳能电池性能整体的电性能退化(服役后期)后,小区域非均匀的辐照损伤对太阳能电池最大输出功率的影响大大减弱。电路分析表明,三结太阳能电池顶结子电池和中结子电池存在荧光耦合效应,中结电池的短波长量子效率与长波长量子效率之间存在负相关系,顶结电池损伤会导致荧光耦合效应减弱。非均匀损伤后,由于横向载流子的扩散,荧光耦合效应引起的中结特定波长的量子效率会在辐照边界附近出现逐渐缓变趋势,并且导致不同波长的量子效率在横向上出现错位。