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为了保证航天器长期稳定的工作,高效、稳定及耐辐照的GaAs基多结太阳电池成为空间太阳电池的研究热点。因此,本文对倒置四结（IMM4J）太阳电池及其关键子电池进行理论设计和拟合验证,并开展电子辐照效应及损伤机理研究。同时,对适用于晶格失配三结（UMM3J）电池的布拉格反射器（DBR）进行理论设计及对比分析,并开展电子辐照效应研究,验证布拉格反射器抗辐照性。获得如下主要结论:（1）通过APSYS半导体器件仿真软件,对IMM4J电池及其关键子电池的结构参数进行设计与优化,并对电子辐照前后电学性能进行拟合验证。结果得到,理论设计的IMM4J电池开路电压Voc为3.49V,短路电流密度Jsc为16.24mA/cm2,并且In0.3Ga0.7As子电池电流与IMM4J电池一致;随着辐照注量的增加,In0.3Ga0.7As子电池内部缺陷增长速度比In0.58Ga0.42As子电池大,辐照前,IMM4J电池开路电压Voc和短路电流密度Jsc的仿真误差分别为1.2%、0.17%,辐照后,IMM4J电池内部缺陷大小与In0.3Ga0.7As子电池的俘获截面与陷阱浓度有关,揭示出In0.3Ga0.7As子电池是IMM4J电池的电流限制结。（2）通过对IMM4J电池及其关键子电池开展1MeV高能电子辐照实验。结果表明,随着辐照注量的增加,电池的电学性能退化越严重,且长波方向光谱响应曲线退化较为严重,揭示出电子辐照对电池基区损伤较大;IMM4J电池的开路电压Voc和短路电流Isc仿真与实验误差分别为6.16%、1.53%,其中电学参数Voc、Isc和Pmax均遵循p=1-c p log(1+?/?0p)退化模型,并且Isc退化率Cp比Voc大;在工艺上,缓冲层及隧穿结制备工艺对IMM4J电池的电学性能影响较大,较低掺杂隧穿结对电池抗辐照能力有影响。（3）通过Macleod光学膜系设计软件,对适用于UMM3J电池的DBR结构进行理论设计和对比分析,并开展1MeV电子辐照实验。结果表明,仿真与实验的DBR结构中心波长误差0.44%,最高反射率误差0.3%;随着电子辐照注量的增加电池电学性能退化越严重,其电学参数Voc、Isc和Pmax均遵循p=1-c p log(1+?/?0p)退化模型,且Isc的退化率Cp比Voc大。光谱响应曲线在长波方向退化越严重,Ge子电池的Isc退化率Cp比其它子电池大,GaInP子电池的电流与UMM3J电池一致;DBR结构区域的中心波长在910nm附近未发生明显变化,最高反射率发生轻微退化,辐照注量低于2×1015e/cm2时DBR结构仍能够响应并提升短路电流Isc,揭示出DBR结构对抗辐照有一定的积极作用。