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在深空探测领域,接受太阳光困难,需采用放射性同位素电源系统为深空探测器提供稳定的电源。本文基于放射性同位素电源系统中的热光伏发电系统,对热光伏发电系统中的波长选择性辐射体特性展开分析研究。首先针对锑化镓光伏电池禁带波段,发现铒元素的单色辐射波段与该电池禁带波段非常匹配。基于辐射传输理论与能量平衡基本理论,结合辐射光谱分析法对波长对涂层辐射体进行理论研究,优化涂层厚度。研究表明:以铒为掺杂元素的ErAG辐射体具有良好的选择性辐射特性,适合作为辐射体涂层材料。在1500K工作温度,1550nm波长下的涂层辐射体发射率随着基板发射率增加而减小,随涂层厚度增加而增加;基板发射率越高涂层辐射体光谱效率越低;最佳ErAG涂层厚度在0.2-0.3mm之间,此时涂层辐射体具有最大光谱效率。再次,分别采用溶胶-凝胶法以及热化学法制备涂层辐射体,溶胶-凝胶法中,研究表明当溶胶固含量为5%,纤维质量分数为40%的浆料可制备表面形貌较好,与基底结合佳的涂层样品;热化学反应法中,研究表明当分散剂为PEG2000,添加量为5%-6%的粉体质量,粘结剂为质量分数为5%的PVA溶液,添加量为50%的粉体质量,最终烧结温度为1500摄氏度时,可得到满足要求的涂层辐射体。采用粉末成型法制备陶瓷块材辐射体,研究表明当粘结剂为质量分数为7%的PVA溶液,其添加量为9%-11%,成型压力为8MP,陶瓷厚度为2.5-3.5mm时,得到的陶瓷样品综合性能较佳。最后,对所制备的涂层及块材辐射体进行高温发射率测量,实验发现铒元素质量分数在25%-35%间的涂层样品光谱效率最高,最高效率为16%;铒元素质量分数在30%-35%间的块材样品光谱效率最高,最高效率接近20%。所研制的辐射体中,铒含量在25%-35%间的样品在1.4-1.6μm波段内平均发射率均大于0.3,最高可达0.44。