太阳电池在空间中工作时会受到空间辐射损伤而导致电性能衰减,空间的温度条件也会导致电池的电性能发生变化。因此,本文以空间中常用的GaAs太阳电池为研究对象,采用理论分析、建模仿真、实验测试的方法研究其在辐射和温度条件下的电性能变化。首先,从GaAs太阳电池的材料参数出发,研究温度与辐射对电池性能的影响。研究表明:随着温度的升高,GaAs太阳电池的禁带宽度和载流子迁移率降低,本征载流子浓度和少子寿命升高,导致短路电流略有升高,开路电压、填充因子、最大功率和转换效率降低。随着辐射注量的增加,电池少子寿命降低,导致电池各电性能参数均降低。其次,用150keV质子对GaAs太阳电池进行辐射实验,测试其性能衰减及辐射前后不同温度条件下电池的输出。并采用COMSOL Multiphysics软件建立物理模型,该模型在短路电流和开路电压的计算上获得与实验符合较好的结果,在最大功率、填充因子和转换效率的计算上获得与实验变化趋势一致的结果。模拟和实验结果显示:随着辐射注量的增加,电池短路电流衰减比开路电压严重。随着温度的升高,辐射后太阳电池开路电压的下降幅度比未受辐射的电池大,辐射后太阳电池的短路电流的上升幅度比未受辐射的电池小。未受辐射的GaAs太阳电池在空间温度100K到400K的变化中,短路电流增加了13.5%,开路电压下降了52.6%。最后,确定缺陷浓度变化率参数即辐射条件下的缺陷引入率和退火条件下的缺陷产生率作为辐射和温度综合作用的关键参数,对辐射和温度综合条件下电池的性能衰减进行分析。实验得到50℃、70℃和120℃条件下的GaAs太阳电池的退火速率常数分别为:3.55×10^-10s^-1、1.38×10^-8s^-1和2.53×10^-5s^-1。以中国空间站轨道为例,计算得到电池内的缺陷引入率在太阳高年和低年分别为:4.14×10³cm^-3s^-1和1.02×10⁴cm^-3s^-1。结合实验所得不同温度下的退火速率常数,计算得到空间站太阳电池在太阳高年和低年运行10年后在不同温度下的缺陷产生率。结果表明:在50℃时缺陷产生率远高于复合率;70℃时缺陷产生率接近复合率;120℃时缺陷产生率明显低于复合率。