Тип солнечной панели, известный как перовскитовый солнечный элемент (PSC), ранее продемонстрировал большой потенциал для использования в космосе: он легкий и относительно доступный в изготовлении, он преобразует солнечное излучение в электричество с высоким уровнем эффективности.
Перовскитовые солнечные панели могут самовосстанавливаться под воздействием солнечной радиации
Недавно разработанные солнечные панели могут самовосстанавливаться при повреждении космической радиацией. Это открытие обещает сделать источники питания для спутников и космических аппаратов более устойчивыми и надежными в будущем.
University of Sydney
Однако он также должен выдерживать шквал протонных частиц высокой энергии в космосе. Исследователи, стоящие за новым исследованием, из Сиднейского университета и Центра ускорительной науки в Австралии, считают, что нашли решение этой проблемы.
В лабораторных условиях, предназначенных для имитации воздействия протонного излучения на протяжении десятков или даже сотен лет, исследователи испытали сверхтонкие подложки для солнечных элементов, подходящие для использования в спутниках. Эксперименты показали, что ключевой компонент перовскитовых элементов под условным названием hole transport material (или HTM) имеет решающее значение для того, какой ущерб может выдержать и насколько хорошо будет восстанавливаться элемент. HTM облегчает перемещение электронов в солнечных элементах, позволяя им оставаться разделенными и производить электричество.
Ученые продемонстрировали, что два конкретных типа HTM и один тип легирующей примеси (модифицирующее вещество, применяемое к HTM) лучше всего противостоят повреждению протонным излучением. Тщательно настроенный HTM также может обеспечить самовосстановление панелей и вернуть им до 100% эффективности при повреждении.
Восстановление осуществляется с помощью процесса отжига или применения тепла в вакууме, которое может питаться от Солнца. Теоретически солнечная радиация может не только повреждать, но и чинить перовскитовые солнечные батареи, а также питать их.
Если технология выйдет на коммерческий уровень, то однажды у нас может появиться космический корабль, работающий от солнечных батарей, которые могут восстанавливать себя сами. Учитывая высокую стоимость полета в космос, это может иметь огромное значение для всей индустрии межпланетных перелетов и отправки кораблей в далекие уголки Вселенной.