| 研究課題/領域番号 |
17H07355
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
量子ビーム科学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
奥野 泰希 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 博士研究員 (00805400)
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| 研究協力者 |
今泉 充 JAXA
秋吉 優史 OPU
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| 研究期間 (年度) |
2017-08-25 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 照射損傷 / 太陽電池 / 宇宙用電源 / 劣化予測 / 第一原理計算 / 化合物半導体 / はじき出し閾値エネルギー / 低エネルギー電子線 / 電子線 / 変位損傷量法 / Ⅲ－Ⅴ族半導体 / 照射欠陥 / 性能劣化 / 電子線照射 / 宇宙線 / 半導体物性 / 格子欠陥 / 高効率太陽光発電材料・素子 / 量子ビーム |
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| 研究成果の概要 |
宇宙用太陽電池の放射線劣化予測モデル精度の向上のため、InP系太陽電池のはじき出し閾値エネルギー（Ed）の変化について実験およびシミュレーションにより解明を行った。InP系太陽電池におけるPのEd値は、従来考えられていた9 eVでは説明ができず、本研究および先行研究の成果において、InPで7.7 eV,InGaPで4eV,AlInGaPで3.6 eVであることが明らかになった。また、第一原理計算によってPの凝集エネルギーを算出したところ、InP系太陽電池中のPの凝集エネルギーの変化がEdに影響を及ぼしていないことが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
人工衛星に用いられる宇宙用太陽電池は、宇宙環境中の放射線で劣化するため、劣化予測モデルの向上が重要である。宇宙用太陽電池として有力なInP系太陽電池において、劣化予測モデルの向上に必要なパラメータであるはじき出し閾値エネルギーの解明を行った。その結果、InP、InGaPおよび、AlInGaPと３種類のInP太陽電池の中のPのはじき出し閾値エネルギーは、それぞれ、異なった値を示すことが明らかになった。また、この解明されたはじき出し閾値エネルギーの値を用いた劣化予測を使用することによって、高い精度の宇宙太陽電池劣化予測が可能となる。
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