【摘 要】
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为了研究真空环境下1070nm连续激光辐照对三结Ga As太阳电池输出性能的影响,利用COMSOL软件构建了相应物理模型,通过数值仿真研究了激光功率密度、光斑半径、减反膜和热辐射
【机 构】
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南京理工大学理学院,上海空间电源研究所
【基金项目】
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上海市航天科技创新基金资助项目(SAST20161113)
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为了研究真空环境下1070nm连续激光辐照对三结Ga As太阳电池输出性能的影响,利用COMSOL软件构建了相应物理模型,通过数值仿真研究了激光功率密度、光斑半径、减反膜和热辐射热对流对温度场的影响。结果表明,吸收系数、热导率和光电转换效率是温度演变的3个主要因素;温升幅度随激光功率密度增大而增大;光斑半径越小使得电池表面温差越大;拥有减反膜结构可有效地提高太阳电池转换效率,但也使电池温度较高;热对流散热在电池较低温度(300K~400K)情况下占据主导作用;当入射功率密度为16.7W/cm~2、光斑半径与电池半径相同时,经20s后,电池中心温度达到501.521K,导致光电转换效率为0。该数值模拟结果与实验结果基本相符,对激光损伤太阳电池机理研究提供一定的理论依据。
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