GaAs是一种直接带隙材料，其带宽（￡g=l43eV）与太阳光谱匹配良好，还具有吸收系数大、抗辐射能力强、高温特性好等优点。这些特点使得GaAs太阳电池显示出比常规Si太阳电池更优越的性能，为未来空间应用太阳电池材料选择开辟了新的领域。Ge与GaAs的晶格常数和温度膨胀系数非常接近，具有良好的匹配特性，同时Ge材料具有机械强度较高、重量较轻等特点。采用金属有机物化学气相沉积（MOCVD）方法在Ge衬底上制备GaAs太阳电池，在具备GaAs电池优点的同时，克服了GaAs重量大、易碎的缺点。另外，MOCVD工艺便于实现大批量生产，有着非常好的空间应用前景。目前国产GaAs电池的光电转换效率已达到了18%以上。为了掌握GaAs/Ge太阳电池在空间辐射环境中的退化规律，尽快实现GaAs电池的空间应用，本文对GaAs/Ge电池的电子辐照损伤进行了研究讨论。
1的是电池光电转换效率随电子辖射注量少的衰降曲线。同时给出了Si电池的辐照特性曲线作为。
由表1和可以看出，随着辐射注量的增大，电子辐照使太阳电池的开路电压和短路电流及产生严重的衰降。当电子注量达到2xl015/cm2时，GaAs/Ge电池的和的值分别比未辐照时下降了10.0%和18.7%，而Si电池的Fc和4下降了9.6%第一作者：艾尔肯，男，1972年出生，2002年6月于中国科学院新疆物理研究所固体电子学与微电子学专业获硕士学位和31.8%，显然田电池的短路电流比0认3/6电池GaAs/Ge电池转换效率从初始的18.29%下降到衰降得更为严重。由于Fc和/se的衰降，使得电池12.99%，其下降幅度为28.9%.Si电池则从13.29%最大工作电压匕和最大工作电流/m也随着下降，下降到8.06%，衰降幅度为39.4%.从而使电池光电转换效率V也严重衰降（见表1 GaAs/Ge和Si太阳电池IMeV电子辐照电参数随辐照注置的变化GaAs/Ge电池开路电压和短路电流随电子辐照注量的变化2.2 GaAs/Ge太阳电池光谱响应的辐照损伤（a）所示的是GaAs/Ge太阳电池辐照前和电子注量为2xl015/cm2的电子辐照后的绝对光谱响应曲线，（b）为当电子注量为2xl015/cm2时GaAs/Ge电池光谱响应相对于其初始值下降幅度同Si电池的比较。其中，纵坐标为电池的光谱响应，它是指一定能量的单色光照到太阳电池上，产生的光生载流子被收集后形成的光生电流的大/N（单位：A/W），/A0为未辐照时对应的光谱响应，为经过一定电子注量0辐照后的电池光谱响应。
应与Si电池有所不同。如（b）所示，GaAs/Ge太阳电池的相对衰降曲线呈U形，在波长575nm处光谱响应衰降最小，电子注量达到2xl15/cm2时，在475nm和875nm处的响应分别降了46%和49%.当波长从575nm增大或减小时，光谱响应的相对衰降都增大，即出现长波效应和短波效应。而对于Si电池，其光谱响应损伤主要发生在长波区，没有明显的短波区光谱响应的损伤，相对衰降随着波长的增加而增加。当电子注量为2xl15/cm2时，最大衰降（在1015nm处）达80%以上。分析认为，存在这种区别的原因是对Si电池人射粒子中人射深度较大的粒子在电池基区产生位移损伤，使光生GaAs/Ge电池光谱响应随电子注量的变化（a）绝对光谱响应（b）光谱响应的相对下降幅度载流子扩散长度下降，从而使电池光谱响应衰降，产生长波效应；而对于GaAs/Ge电池来说，在基区产生位移的损伤导致长波效应以外，人射粒子在GaAs/Ge电池发射区、窗口层及其界面产生的发射损伤增大光生载流子的表面复合速度以及影响p-n结的特性，使光生载流子寿命减少，从而使电池光谱响应衰降，产生短波效应。
3结论以上实验结果表明，IMeV电子辐射使GaAs/Ge电池的电参数严重衰降，短路电流和电池转换效率的衰降尤为显着。但与常规Si电池相比，具有较好的抗辖射能力。GaAs/Ge电池的光谱响应的辐照特性也表现出与Si电池不同的特点，Si电池光谱响应的衰降主要在长波区，而GaAs/Ge电池在长波和短波区都出现其光谱响应的衰降，即同时存在长波效应和短波效应。由此可见，GaAs电池的辐射损伤模式不能用对于Si电池基区少子（少数载流子）扩散长度衰降模型来描述。
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