В зависимости от конкретных условий эксплуатации выпускаются различные конструктивно-технологические модификации ФЭП:
Характеристики ФЭП в условиях АМ0 (1360 Вт/м2) и Т = 28 °С
Материал |
Si |
GaInP2 / GaAs / Ge |
---|---|---|
Толщина ФЭП, мкм |
190 ± 30 | 150 ± 20, 100 ± 20 |
Интегральный шунтирующий диод | есть | есть |
На сегодняшний день ПАО «Сатурн» имеет положительный опыт продажи арсенид-галлиевых солнечных элементов организациям-заказчикам для изготовления малых космических аппаратов формата CubeSat.
Тип ФЭП |
Si |
GaInP2 / GaAs / Ge серия 28 |
GaInP2 / GaAs / Ge серия 30 |
---|---|---|---|
Плотность тока короткого замыкания, Jsc, мА/см2 | 41–46 | 16,8 | 17,44 |
Напряжение холостого хода, Uoc, В | 0,61–0,63 | 2,667 | 2,685 |
Ток в точке макс. мощности, Jmp, мА/см2 | 44,0 | 16,1 | 16,82 |
Напряжение в точке макс. мощности, Ump, В | 0,52 | 2,371 | 2,394 |
Ср. КПД, η, % | 15,5 | 28,0 | 29,5 |
d Iкз / dT | мкА / см2 / °С | 19,8 | 10,6 |
d Iмм / dT | мкА / см2 / °С | — | 9,3 |
d Uхх / dT | мВ / °С | –1,92 | –6,0 |
d Uмм / dT | мВ / °С | –2,0 | –6,1 |
d Pмм / dT | мВт / см2 / °С | –0,068 | –0,090 |
При эксплуатации в космическом пространстве солнечные батареи и, соответственно, фотопреобразователи подвергаются воздействию радиации (радиационные пояса Земли, солнечное и космическое излучение), в результате чего происходит постепенное ухудшение их электрических характеристик. Стойкость фотоэлектрических преобразователей к воздействию радиации в наземных условиях исследуется с помощью воздействия моноэнергетического пучка электронов с энергией 1 МэВ (эквивалентный поток электронов).
Флюенс, эл/см2 | 1Е14 | 2,5Е14 | 5Е14 | 1Е15 | 3Е15 | 1Е16 | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Типы ФЭП | Si | GIP GaAs Ge | GIP GaAs Ge | Si | GIP GaAs Ge | Si | GIP GaAs Ge | Si |
Jsc | 0,915 | 0,99 | 0,99 | 0,794 | 0,96 | 0,737 | 0,87 | 0,674 |
Uoc | 0,845 | 0,96 | 0,95 | 0,777 | 0,93 | 0,744 | 0,90 | 0,693 |
Jmp | 0,931 | 0,97 | 0,95 | 0,797 | 0,94 | 0,738 | 0,84 | 0,642 |
Ump | 0,839 | 0,96 | 0,94 | 0,763 | 0,93 | 0,725 | 0,90 | 0,664 |
Pmp | 0,781 | 0,95 | 0,92 | 0,608 | 0,88 | 0,535 | 0,76 | 0,426 |
Для защиты ФЭП от агрессивного воздействия космического пространства применяется стекло марки К-208, легированное церием, толщиной (100 + 20) мкм. Размер стекла на 0,2 мм больше размера ФЭП.
В зависимости от требований конкретного проекта на стеклянные пластины наносятся специальные покрытия: