Reliability of PERC Solar Cells under Alpha Irradiation: A Simulation-Based Study for Space Applications

通量 辐照 材料科学 太阳能电池 可靠性(半导体) α粒子 辐射 太阳能电池效率 载流子寿命 核工程 电离辐射 光电子学 航程(航空) 光学 原子物理学 功率(物理) 物理 核物理学 热力学 复合材料 工程类
作者
Amna Siddiqui,Muhammad Usman
出处
期刊:ECS Journal of Solid State Science and Technology [Institute of Physics]
卷期号:10 (1): 015003-015003 被引量:9
标识
DOI:10.1149/2162-8777/abdadf
摘要

The effects of alpha particles’ irradiation on the performance of simplified PERC silicon solar cells are studied through technology computer aided design (TCAD) simulations. The methodology adopted in this work incorporates the non-ionizing energy loss (NIEL) phenomenon to understand the radiation effects, which does not depend on extensive irradiation experimentations. Simulation results show that alpha particles in the range of ∼10 MeV and with fluence >10 14 cm −2 lead to maximum performance degradation of the solar cell. Moreover, it is found that upon irradiating the solar cell with 1 MeV alpha particles, the output power reduces proportionally with increasing fluence due to the reduction of minority carrier lifetime in the base. On the other hand, the fill factor (FF) degrades by only <10% up to a fluence of ∼10 13 cm −2 , after which it decreases sharply. This trend reveals that the FF deteriorates significantly only when the irradiation process creates a Frenkel pair density that approaches the majority carrier density in the base. The methodology presented in this work opens new research avenues for potentially optimizing the solar cell design not only for better efficiency but also for improved reliability in radiation rich environments.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
啦啦啦发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
刚刚
hhhhh完成签到,获得积分10
刚刚
夜安完成签到 ,获得积分10
1秒前
小任性关注了科研通微信公众号
1秒前
木木的凤完成签到 ,获得积分10
2秒前
西西完成签到 ,获得积分10
2秒前
renyun完成签到,获得积分10
2秒前
curry完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
罗大壮发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
yidashi发布了新的文献求助10
4秒前
Jungel完成签到,获得积分0
4秒前
小巧的向露完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
脑洞疼应助豪大大12138采纳,获得10
5秒前
liuxian完成签到,获得积分10
6秒前
乐乐应助流萤采纳,获得10
6秒前
精灵发布了新的文献求助10
6秒前
不知道完成签到,获得积分10
7秒前
诚心小海豚完成签到,获得积分10
7秒前
寒塘完成签到,获得积分10
7秒前
abc123完成签到,获得积分10
7秒前
陈露发布了新的文献求助10
8秒前
醉熏的破茧完成签到,获得积分20
8秒前
赵子发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
guijunmola完成签到,获得积分10
9秒前
大模型应助文安采纳,获得10
9秒前
asen203发布了新的文献求助50
9秒前
晨澜发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
失眠乞完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3970724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3515419
关于积分的说明 11178342
捐赠科研通 3250592
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1795372
邀请新用户注册赠送积分活动 875802
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 805181