GaAs太阳电池是空间各类航天器的主要能量来源,在空间中的应用也越来越广泛。但是位于空间的太阳能电池会受到空间粒子的照射,从而在电池中产生损伤。本文利用电池电流电压特性、光谱响应（EQE）、荧光光谱（PL）等分析手段,对三结GaInP/GaAs/Ge太阳能电池及其子电池GaAs的辐照损伤规律进行系统研究。主要研究结果有:（1）以卫星用GaInP/GaAs/Ge三结电池为研究对象,通过质子和氙离子辐照实验研究了不同注量质子以及氙离子辐照对电池的辐照损伤。研究结果表明,三结电池GaInP/GaAs/Ge在高能质子和重离子辐照后的电学性能的退化也符合工程上的应用公式,I_{S C}较V_OC呈现了更为严重的退化行为,这主要是由于三结电池的串联结构导致。对氙离子辐照电池进行量子效率测试,结果表明,电池的顶电池比中间电池受到重离子损伤较严重,主要是由于中间电池的基区较厚,导致电池在基区中产生的光生载流子被复合中心俘获,从而导致电池的光电转换效率降低。光致发光测试也表明,初始态电池的光致发光光谱在650 nm有一个特征峰,辐照后GaInP材料光致发光特征峰的半峰宽明显变大同时峰位较辐照前样品发生明显的左移,主要是由于辐照后晶格完整性受到破坏,晶格原子会出现部分不规则排列。（2）三结电池中的GaAs子电池最容易产生辐照损伤,因此单独对GaAs子电池进行150keV质子辐照损伤研究,研究结果表明:GaAs电性能退化(I_{S C}、V_{O C}、P_max、FF)与辐照注量呈对数关系。量子效率结果表明辐照后GaAs太阳电池基区损伤严重,归因于辐照之后电池缺陷的产生导致少数载流子寿命的降低。基于深能级测试结果,得知当辐照注量达到5×10¹¹cm^-2时,电池中会产生缺陷能级为0.491 eV,俘获界面为6.95×10^-14 cm²,浓度为5.91×10¹⁵ cm^-3的深能级缺陷。同时,基于太阳能电池光致发光测试结果得知,辐照前GaAs中以辐射复合为主,而辐照到一定程度后,电池中的复合方式以非辐射复合为主,电池辐照后电性能降低的主要原因是由于电池中非辐射复合少数载流子寿命的降低,3×10¹⁰、1×10¹¹、5×10¹¹ cm^-2注量辐照下,电池中的非辐射复合少数载流子寿命分别为2.22、0.67、0.13 ns。（3）基于GaAs子电池的研究结果以及有限元模拟方法研究了不同少数载流子寿命对电池性能的影响。结果表明,通过调整少子寿命建立了电池在原始状态以及辐照损伤状态的太阳电池模型。少子寿命的降低会引起能带结构和电池内部电流的变化,进而引起宏观电学性能的改变。在此基础上建立GaAs在不同轨道的衰减退化模型,将空间辐照环境损伤效应、少数载流子寿命和电性能的退化联系起来,预测太阳电池在轨服役过程中的电性能退化。