Новоразработени слънчеви панели могат да самопоправят от щети, нанесени от космическата радиация. Това откритие обещава да направи източниците на енергия за спътници и космически кораби по-устойчиви и надеждни в бъдеще.
Вид соларен панел, известен като перовскитна соларна клетка (PSC), вече доказа своя потенциал за космически приложения: той е лек и сравнително достъпен за изработка и преобразува слънчевата радиация в електричество с висока ефективност.
Панелът обаче трябва да издържи и на високоенергийния бараж от протонни частици в космоса. Изследователите от Университета в Сидни и Центъра за ускорителна наука в Австралия, които са автори на новото проучване, смятат, че са намерили решение.
"На тези орбити космическият хардуер ще бъде изложен на протонна радиация. Затова в интерес на всички е да се оцени радиационната стабилност на PSC“, пишат изследователите в публикувания документ.
В лабораторни условия, които симулират въздействието на протонната радиация в продължение на десетки или дори стотици години, изследователите тестват ултратънки субстрати за слънчеви клетки, подходящи за използване в спътници, като за първи път материали с тези свойства са изпитвани по този начин.
Експериментите установяват че материалът за пренос на дупки (HTM) в PSC е от решаващо значение за това колко повреди може да понесе и колко добре може да се възстанови. HTM улеснява движението на дупките (отсъствието на електрони) в слънчевите клетки, като им позволява да останат разделени и да се произвежда електричество.
Специалистите доказват, че два конкретни вида HTM и един вид допант (модифициращо вещество, прилагано към HTM) устояват на протонната радиация най-добре. Ако бъдат настроени внимателно, HTM могат да позволят на панелите да се самовъзстановяват и да възвръщат своята ефективност до 100 процента.
Това „оздравяване“ се извършва чрез процес на отгряване или прилагане на топлина във вакуум, който може да се захранва от Слънцето. На теория слънчевата радиация може да поправи тези слънчеви клетки и да ги захранва.
За да се постигне това, ще са необходими още много изследвания, но настоящото проучване показва, че е възможно - че един ден бихме могли да имаме космически кораби, захранвани от слънчеви панели, които могат да се ремонтират сами. Като се имат предвид високите разходи за полети в космоса, откритието може да е от огромно значение.
"Надяваме се, че прозренията, получени в резултат на тази работа, ще помогнат на бъдещите усилия за разработване на евтини леки слънчеви клетки за бъдещи космически приложения", казва наноученият Анита Хо-Байли от Университета в Сидни.
Изследването е публикувано в Advanced Energy Materials.
Източник: Science Alert
