Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2025, выпуск 7 » Статья стр. 1392
<<<>>>
Механизм локальных повреждений фотоэлементов электронами геомагнитной плазмы
Минобрнауки России, Реализация мероприятий и выполнение работ по дооснащению Научнообразовательного инновационного центра «Наноматериалы и нанотехнологии», 075-15-2021-710
Зыков В.М.1, Евдокимов К.Е.1, Нейман Д.А.1, Владимиров А.М.1, Воронова Г.А.1
1Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия
Email: evdokimov@tpu.ru
Поступила в редакцию: 19 июля 2024 г.
В окончательной редакции: 28 декабря 2024 г.
Принята к печати: 10 марта 2025 г.
Выставление онлайн: 16 июня 2025 г.
PDF версия
Применительно к начальному времени срока активного существования космического аппарата экспериментально исследованы процессы аномальной деградации мощности солнечных InGaP/GaAs/Ge-фотоэлементов при стендовых испытаниях на воздействие геомагнитной плазмы путем моделирования электронной компоненты плазмы с учетом периодического пересечении орбитой космического аппарата радиационного пояса Земли, включая авроральную зону. Методами видеорегистрации электролюминесценции и измерения темновых вольт-амперных характеристик в стендовых условиях, а также методами микроскопии, абсолютной спектрометрии электролюминесценции и темновых вольт-амперных характеристик после окончания стендовых испытаний установлены процессы аномальной деградации фотоэлементов, происходящие с участием технологических микродефектов поверхности и микропробоев покровных стекол К-208. Предложен феноменологический ударный механизм аномальной ускоренной деградации мощности фотоэлементов на начальном этапе существования космического аппарата. Наиболее высокая скорость аномальной деградации мощности наблюдается для фотоэлементов, имеющих технологические дефекты p-n-переходов. Ключевые слова: солнечные батареи космических аппаратов, геомагнитная плазма, анодно-инициируемый поверхностный разряд, объемный микропробой диэлектрика, повреждение фотопреобразователя.
  1. S.R. Messenger, E.M. Jackson, J.H. Warner, R.J. Walters, T.E. Cayton, Y. Chen, R.W. Friedel, R.M. Kippen, B. Reed. IEEE Trans.  Nucl. Sci., 58 (6), 3118 (2011). DOI: 10.1109/TNS.2011.2172957
  2. D. Ferguson, P. Crabtree, S. White, B. Vayner. J. Spacecraft Rockets, 53 (3), 464 (2016). DOI: 10.2514/1.A33438
  3. М.И. Панасюк, Л.С. Новиков (ред.). Модель космоса (КДУ, М., 2007), т. 2
  4. Р.Х. Хасаншин, Л.С. Новиков, С.Б. Коровин. Поверхность. Рентген.  синхротр. и нейтрон. исслед., 9, 28 (2017). DOI: 10.7868/S0207352817090049 [R.H. Khasanshin, L.S. Novikov, S.B. Korovin. J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech., 11, 917 (2017). DOI: 10.1134/S102745101705007X]
  5. Р.Х. Хасаншин, Л.С. Новиков. Перспективные материалы, 11, 5 (2020). DOI: 10.30791/1028-978X-2020-11-5-14 [R.H. Khasanshin, L.S. Novikov. Inorg. Mater. Appl. Res., 12, 313 (2021). DOI: 10.1134/S2075113321020234]
  6. Л.С. Гаценко, Н.Е. Маслякова, М.Б. Каган, Л.С. Новиков, М.С. Самохина. Автономная энергетика: технический прогресс и экономика, 29, 24 (2011)
  7. Н.Е. Маслякова, Л.С. Гаценко, Л.С. Новиков, М.С. Самохина, В.В. Ханкин. Тр. Межвузовской научной школы молодых специалистов "Концентрированные потоки энергии в космической технике электронике, экологии и медицине" (М., Россия, 2011), с. 105
  8. V.E. Skurat, L.S. Gatsenko, A.N. Zhigach, M.B. Kagan, I.O. Leipunsky, L.S. Novikov, P.A. Pshechenkov, V.V. Artemov, N.G. Berezkina. Proc. 12th Int. Symp. On Materials in Space Environment (Noordwijk, Netherlands, 2012)
  9. C. Gabrielse, J.H. Lee, S. Claudepierre, D. Walker, P. O'Brien, J. Roeder, Y. Lao, J. Grovogui, D.L. Turner, A. Runov, A. Boyd, J. Fennell, J.B. Blake, K. Lopez, Y. Miyoshi, K. Keika, N. Higashio, I. Shinohara, S. Imajo, S. Kurita, T. Mitani. Space Weather, 20, e2022SW003183 (2022). DOI: 10.1029/2022SW003183
  10. A.M. Vladimirov, A.Yu. Bezhayev, V.M. Zykov, V.I. Isaychenko, A.A. Lukashchuk, S.E. Lukonin. IOP Conf. Series: Mater. Sci. Eng., 168, 012037 (2017). DOI: 10.1088/1757-899X/168/1/012037
  11. R. Hoheisel, D. Scheiman, S. Messenger, P. Jenkins, R. Walters. IEEE Trans. Nucl. Sci., 62 (6), 2894 (2015). DOI: 10.1109/TNS.2015.2498838
  12. J. Janesick, G. Putnam. Annu. Rev. Nucl. Part. Sci., 53, 263 (2003). DOI: 10.1146/annurev.nucl.53.041002.110431
  13. I. Lombardero, C. Algora. Solar Energy Mater. Solar Cells, 204, 110236 (2020). DOI: 10.1016/j.solmat.2019.110236
  14. Р.Х. Хасаншин, Л.С. Новиков, С.Б. Коровин. Поверхность. Рентген.  синхротр. и нейтрон. исслед., 1, 88 (2015). DOI: 10.7868/S0207352815010114 [R.H. Khasanshin, L.S. Novikov, S.B. Korovin. J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech., 9, 81 (2015). DOI: 10.1134/S1027451015010115]
  15. Р.Х. Хасаншин, Л.С. Новиков, Л.С. Гаценко, Я.Б. Волкова. Перспективные материалы, 1, 22 (2015)
  16. В.В. Сердюк, Ю.Ф. Ваксман.  Люминесценция полупроводников (Выща шк., Киев-Одесса, 1988)
  17. W.A. Stygar, J.A. Lott, T.C. Wagoner, V. Anaya, H.C. Harjes, H.C. Ives, Z.R. Wallace, G.R. Mowrer, R.W. Shoup, J.P. Corley, R.A. Anderson, G.E. Vogtlin, M.E. Savage, J.M. Elizondo, B.S. Stoltzfus, D.M. Andercyk, D.L. Fehl, T.F. Jaramillo, D.L. Johnson, D.H. McDaniel, D.A. Muirhead, J.M. Radman, J.J. Ramirez, L.E. Ramirez, R.B. Spielman, K.W. Struve, D.E. Walsh, E.D. Walsh, M.D. Walsh. Phys. Rev. ST Accel. Beams, 8, 050401 (2005). DOI: 10.1103/PhysRevSTAB.8.050401
  18. Г.А. Месяц. ПМТФ, 5, 138 (1980)
  19. H. Kliem, K. Faliya. IEEE Trans. Diel. El. Ins., 27 (4), 1080 (2020). DOI: 10.1109/TDEI.2020.008526
  20. J. Munoz-Gorriz, D. Blachier, G. Reimbold, F. Campabadal, J. Sune, S. Monaghan, K. Cherkaoui, P.K. Hurley, E. Miranda. IEEE Trans.  Dev. Mat. Reliab., 19 (2), 452 (2019). DOI: 10.1109/TDMR.2019.2917138
  21. В.М. Зыков, Д.А. Нейман. ЖТФ, 93 (6), 740 (2023). DOI: 10.21883/JTF.2023.06.55598.21-23 [V.M. Zykov, D.A. Neyman. Tech.  Phys., 68 (6), 690 (2023). DOI: 10.61011/TP.2023.06.56522.21-23]
  22. S. Li, X. Liu, S.K. Nandi, S.K. Nath, R.G. Elliman. Adv.  Funct. Mater., 29, 1905060 (2019). DOI: 10.1002/adfm.201905060
  23. A. Pergament, G. Stefanovich, V. Malinenko, A. Velichko. Adv. Cond. Matt. Phys., 2015 (1), 654840 (2015). DOI: 10.1155/2015/654840
  24. Ю.Н. Вершинин.  Электронно-тепловые и детонационные процессы при электрическом пробое твердых диэлектриков (УрО РАН, Екатеринбург, 2000)
  25. И.Ф. Пунанов, И.С. Жидков, С.О. Чолах. Высоковольтный наносекундный пробой конденсированных сред (Изд-во Уральского ун-та, Екатеринбург, 2018)
  26. А.С. Савиных, Г.И. Канель, И.А. Черепанов, С.В. Разоренов. ЖТФ, 86 (3), 70 (2016). [A.S. Savinykh, G.I. Kanel, I.A. Cherepanov,  S.V. Razorenov.  Tech. Phys.,  61 (3), 388 (2016). DOI: 10.1134/S1063784216030178]
  27. T. Goto, Y. Syono, J. Nakai, Y. Nakagawa. Solid State Commun., 18 (11-12), 1607 (1976). DOI: 10.1016/0038-1098(76)90404-X
  28. L. Qi, Y. Xie, Y. Liu, H. Jing, R. Zhang. Optik, 198, 163284 (2019). DOI: 10.1016/j.ijleo.2019.163284
  29. R.E. Brock, P. Hebert, J. Ermer, R.H. Dauskardt. Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 179, 178 (2018). DOI: 10.1016/j.solmat.2017.11.009

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme