面对空间环境的复杂性,Ⅲ-Ⅴ族多结空间太阳电池以其高转换效率、耐高温性能和抗辐照性能,在航天器领域发挥着重要作用。传统的晶格匹配（LM）三结电池已被广泛应用于空间电源系统,但存在电流不匹配问题,其主要原因是中电池与底电池材料带隙差距大,进而导致发展逐渐进入瓶颈期。显然,迫切需要四结及其以上的多结太阳电池以进一步利用光谱、提高电池效率。1.0e V带隙材料一直被认为是弥合带隙差的最佳材料,能够实现良好电流匹配,带隙可调的InGaAsP四元化合物是最有希望成为下一代高效太阳电池材料的候选者之一。因此对含有InGaAsP材料太阳电池的模拟十分有必要。第一,为了更好地提高1.0e V InGaAsP单结太阳电池转换效率,对其帽子层、窗口层、发射区、基区、背场层、缓冲层的掺杂浓度和厚度进行了结构优化与分析。无减反射膜的单结太阳电池优化结果为:开路电压VOC=0.6503V,短路电流密度JSC=34.5311 m A/cm~2,填充因子FF=0.8253,转换效率η=13.5573%（AM0,300K、1Sun）。分别研究了温度、窗口层与发射区之间的表面复合速度、SRH复合少子寿命变化对太阳电池电学性能的影响,结果表明:在一定范围内,温度、表面复合速度降低及少子寿命增大,均会使电池转换效率有所提高。第二,将InGaAsP单结太阳电池应用于Ga In P/Ga As//InGaAsP/In Ga As四结键合太阳电池。研究入射角度和单层膜厚变化对各子电池平均反射率影响,并为其设计多种减反射膜系,以降低光谱吸收范围的反射率。其中Mg F2/Al2O3/Ti3O5（折射率:1.38/1.6/2.42,厚度:99.32/85.76/65.35 nm）膜系、Si3N4/Al2O3/Si3N4/Si O2（折射率:2.2/1.6/2.2/1.46,厚度:69.30/46.8/20.05/112.56 nm）膜系和Si C/Y2O3/Si O2（折射率:2.64/1.79/1.46,厚度:51.96/99.89/92.15 nm）膜系无论是在300～1800nm波段还是在各子电池吸收光波段均取得了较低平均反射率。第三,对四结键合太阳电池抗辐照效应开展研究,分别采用Casino和Srim软件模拟了电子（低能）辐照和质子（低能、高能）辐照。对于低能质子和电子的辐照,Ga In P子电池损伤严重,对于高能质子辐照,Ga As子电池和InGaAsP子电池损伤更严重。