Перовскіти та органічні сонячні батареї ракетно проникли у космос

Вперше дослідники Німеччини відправили в космос перовскіти та органічні сонячні батареї на ракеті. Сонячні батареї витримували екстремальні умови в космосі, виробляючи енергію від прямого сонячного світла та відбивного світла від поверхні Землі. Твір, опублікований 12 серпня в журналі Джоул, створює основу для майбутніх застосувань навколо Землі, а також для потенційних місій у глибокому космосі.

Однією з цілей космічних місій є мінімізація ваги обладнання, яке несе ракета. Хоча поточні неорганічні кремнієві сонячні батареї, що використовуються в космічних місіях і супутниках, мають високу ефективність, вони також дуже важкі і жорсткі. Нова технологія гібридного перовскіту та органічних сонячних батарей, які є неймовірно легкими та гнучкими, стає ідеальним кандидатом для майбутніх застосувань.

"У цьому бізнесі важлива не ефективність, а вироблена електрична потужність на вагу, яку називають питомою потужністю", — говорить старший автор Петер Мюллер-Бушбаум з Мюнхенського технічного університету. "Новий тип сонячних батарей під час польоту ракети досягнув значень між 7 і 14 міліват на квадратний сантиметр".

"Перенесений на надтонкі фольги, один кілограм (2,2 фунта) наших сонячних батарей охоплює більше 200 квадратних метрів (2153 квадратних футів) і виробляє достатню кількість електроенергії для до 300 стандартних лампочок на 100 Вт", — каже перший автор Леннарт Реб з Мюнхенського технічного університету. "Це в десять разів більше, ніж пропонують нинішні технології".

У червні 2019 року ракета запустилася на півночі Швеції, де ракета увійшла в космос і досягла висоти 240 кілометрів (149 миль). Перовскіт і органічні сонячні батареї, розташовані на корисному навантаженні, успішно протистояли екстремальним умовам руху ракети — від бурчання сил і тепла на підйомі до сильного ультрафіолетового світла та надвисокого вакууму в космосі. "Ракета була великим кроком", — каже Реб. "Їхати до ракети було справді, як піти в інший світ".

Окрім ефективної роботи в космосі, перовскіт та органічні сонячні батареї також можуть функціонувати в умовах слабкої освітленості. Коли на традиційному сонячному елементі немає прямого світла, осередок зазвичай перестає працювати, а вихідна потужність стає нульовою. Однак команда виявила енергетичну потужність, що живиться слабким розсіяним світлом, відбитим від поверхні Землі від перовскіту та органічних сонячних батарей, які не піддавалися впливу прямих сонячних променів.

"Це хороший натяк і підтверджує, що технологія може зайнятися тим, що називається глибокими космічними місіями, куди ви відправляєте їх далеко в космос, далеко від сонця, де стандартні сонячні батареї не працюватимуть", — каже Мюллер -Бушбаум. "Існує справді захоплююче майбутнє за такою технологією, яка приносить цим сонячним батареям більше космічних місій у майбутньому".

Але перш ніж випустити в космос нові нові сонячні батареї, Мюллер-Бушбаум каже, що одним із обмежень дослідження є короткий час, який ракета провела в космосі, де загальний час становив 7 хвилин. Наступним кроком є ​​використання довгострокових застосувань у космосі, таких як супутники, для розуміння життєдіяльності клітин, довгострокової стабільності та повного потенціалу.

"Це найперший раз, коли ці перовскіти та органічні сонячні батареї коли-небудь потрапляли в космос, і це справді віха", — каже Мюллер-Бушбаум. "Дійсно класна річ у тому, що це зараз відкриває шлях до залучення цих типів сонячних батарей до більшого застосування в космосі. З часом це може також допомогти залучити ці технології для широкого використання в нашому наземному середовищі".

Facebook Comments