【技术实现步骤摘要】
本申请涉及空间辐射效应，具体而言，涉及一种太阳电池高能强束流辐照效应评价系统。
技术介绍
1、太阳电池是空间装备最重要的能量供应单元，随着空间技术和深空探测等复杂空间任务的快速发展，对太阳电池的需求日益加强，同时，也对太阳电池的转化效率和抗辐射性提出了更高的要求。随着材料制造工艺和沉积技术的改进，太阳电池材料从单一材料(单晶si，单结gaas，cdte，cuingase和非晶态si：h)发展到复合材料，例如iii-v多结太阳能电池、钙钛矿电池、量子点电池等，其转化效率有了大幅度提升。而由于空间高能粒子及宇宙射线会引起在轨太阳电池晶格中位移损伤、导致光生载流子的寿命缩短，进而使电池光电性能将下降，研究和提高空间太阳电池耐辐射性一直是国内外研究热点。
2、诸如木星等的深空探测任务中，运行在其附近空间的航天器所受的辐射效应影响远比常规近地轨道严重，高能粒子的能量和通量高几个数量级，高能强束流与电池材料碰撞，不仅会使透射能量导致晶格原子移动其原始位置并形成位移损伤，少数载流子的扩散长度减小，致使太阳电池性能降低，同时，碰撞将产生的瞬态高温等离子，伴随高温烧蚀和高压，这些都给空间太阳电池带来了较高的不稳定性和安全隐患，高能强束流辐射防护研究依然是其最重要的技术。国内外在此方面的研究杂散、尚不全面，在粒子辐射效应模拟和试验评价方面的研究主要集中于地球辐射带及低轨道，高能强束流对太阳电池的高温作用研究也缺乏。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种太阳电池高能强束流辐照效应评
2、为了实现上述目的，本申请提供了一种太阳电池高能强束流辐照效应评价系统，基于c/c++编程平台建立，包括空间太阳电池辐射环境分析模块、高能强束流辐照试验数据采集模块、高能强束流辐照数据处理模块以及太阳电池辐射损伤评估模块，其中：空间太阳电池辐射环境分析模块用于太阳电池在空间设计轨道辐射环境参数的快速计算，为地面模拟太阳电池高能强束流辐照试验提供试验参数，并为太阳电池辐射损伤评估模块提供辐射参数输入；高能强束流辐照试验数据采集模块用于太阳电池高能强束流辐照试验数据的采集；高能强束流辐照数据处理模块用于对高能强束流辐照试验数据采集模块采集的数据进行快速处理，形成相应的辐照数据库；太阳电池辐射损伤评估模块用于根据高能强束流辐照数据处理模块输出的辐照数据或者空间太阳电池辐射环境分析模块提供的辐射参数形成评价结果，得到受高能强束流辐照的太阳能电池的性能下降程度。
3、进一步的，空间太阳电池辐射环境分析模块内部包括辐射环境模型和太阳电池辐射仿真模块。
4、进一步的，高能强束流辐照试验数据采集模块用于采集太阳电池高能强束流辐照试验中太阳电池在辐照前后的暗特性、光照下光学特性、电池材料缺陷损伤微观特性以及局部热作用的数据。
5、进一步的，太阳电池辐射损伤评估模块根据多次辐照数据，分析太阳电池的沉积能量损失值，将粒子辐射通量转换为位移损伤剂量，得到太阳电池性能参数的退化曲线，实现太阳能电池在不同能量、不同通量、不同粒子下的辐射损伤快速准确评估。
6、进一步的，太阳电池辐射损伤评估模块具有两种工作模式，分别为未开展太阳电池高能强束流辐照试验下的评估模式以及开展太阳电池高能强束流辐照试验下的评估模式。
7、进一步的，未开展太阳电池高能强束流辐照试验时，太阳电池辐射损伤评估模块根据空间太阳电池辐射环境分析模块提供的辐射参数输入，结合蒙特卡洛方法和有限元仿真的方法，直接显示太阳电池对象在所在轨道环境中性能下降程度。
8、进一步的，开展太阳电池高能强束流辐照试验时，太阳电池辐射损伤评估模块根据高能强束流辐照数据处理模块的辐照数据库，对模拟参数进行优化，从而显示太阳电池对象在所在轨道环境中性能下降程度。
9、本专利技术提供的一种太阳电池高能强束流辐照效应评价系统，具有以下有益效果：
10、本申请将一体化集成太阳电池辐射环境参数分析、试验数据分析处理、电池性能损伤模拟及性能退化评估等功能，将辐照试验结果与电池微观损伤缺陷机制结合起来，利用数据库统计优势，结合辐照试验能量损失值、经验模型及模拟算法，实现高效快速、直观地对太阳电池辐射损伤评估和无试验预估，为空间太阳电池的抗高能强束流辐射加固提供参考。
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1.一种太阳电池高能强束流辐照效应评价系统，基于C/C++编程平台建立，其特征在于，包括空间太阳电池辐射环境分析模块、高能强束流辐照试验数据采集模块、高能强束流辐照数据处理模块以及太阳电池辐射损伤评估模块，其中：
2.根据权利要求1所述的太阳电池高能强束流辐照效应评价系统，其特征在于，所述空间太阳电池辐射环境分析模块内部包括辐射环境模型和太阳电池辐射仿真模块。
3.根据权利要求1所述的太阳电池高能强束流辐照效应评价系统，其特征在于，所述高能强束流辐照试验数据采集模块用于采集太阳电池高能强束流辐照试验中太阳电池在辐照前后的暗特性、光照下光学特性、电池材料缺陷损伤微观特性以及局部热作用的数据。
4.根据权利要求3所述的太阳电池高能强束流辐照效应评价系统，其特征在于，所述太阳电池辐射损伤评估模块根据多次辐照数据，分析太阳电池的沉积能量损失值，将粒子辐射通量转换为位移损伤剂量，得到太阳电池性能参数的退化曲线，实现太阳能电池在不同能量、不同通量、不同粒子下的辐射损伤快速准确评估。
5.根据权利要求4所述的太阳电池高能强束流辐照效应评价系统，其
6.根据权利要求5所述的太阳电池高能强束流辐照效应评价系统，其特征在于，未开展太阳电池高能强束流辐照试验时，所述太阳电池辐射损伤评估模块根据所述空间太阳电池辐射环境分析模块提供的辐射参数输入，结合蒙特卡洛方法和有限元仿真的方法，直接显示太阳电池对象在所在轨道环境中性能下降程度。
7.根据权利要求5所述的太阳电池高能强束流辐照效应评价系统，其特征在于，开展太阳电池高能强束流辐照试验时，所述太阳电池辐射损伤评估模块根据所述高能强束流辐照数据处理模块的辐照数据库，对模拟参数进行优化，从而显示太阳电池对象在所在轨道环境中性能下降程度。
...【技术特征摘要】
1.一种太阳电池高能强束流辐照效应评价系统，基于c/c++编程平台建立，其特征在于，包括空间太阳电池辐射环境分析模块、高能强束流辐照试验数据采集模块、高能强束流辐照数据处理模块以及太阳电池辐射损伤评估模块，其中：
2.根据权利要求1所述的太阳电池高能强束流辐照效应评价系统，其特征在于，所述空间太阳电池辐射环境分析模块内部包括辐射环境模型和太阳电池辐射仿真模块。
3.根据权利要求1所述的太阳电池高能强束流辐照效应评价系统，其特征在于，所述高能强束流辐照试验数据采集模块用于采集太阳电池高能强束流辐照试验中太阳电池在辐照前后的暗特性、光照下光学特性、电池材料缺陷损伤微观特性以及局部热作用的数据。
4.根据权利要求3所述的太阳电池高能强束流辐照效应评价系统，其特征在于，所述太阳电池辐射损伤评估模块根据多次辐照数据，分析太阳电池的沉积能量损失值，将粒子辐射通量转换为位移损伤剂量，得到太阳电池性能参数的退化曲线，实现太...
【专利技术属性】
技术研发人员：王俊，银鸿，王鹢，秦晓刚，杨生胜，安恒，李存惠，文轩，郭睿，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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