Российские инженеры представили органические солнечные батареи на базе сопряженных полимеров и производных фуллеренов, которые имеют высокую радиационную стабильность и смогут работать в космосе более десяти лет. Исследование опубликовано в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
Обычно на спутниках используют кремниевые солнечные батареи и фотопреобразователи на основе систем A3B5. Они считаются самыми оптимальными из существующих, однако у них есть довольно значительные минусы: они тяжелые, хрупкие и малостабильные по отношению к космической радиации.
Ученые Центра энергетических технологий Сколтеха, Института проблем химической физики РАН и Химического факультета МГУ представили органические солнечные батареи на основе карбазолсодержащих сопряженных полимеров, которые выдерживают дозы гамма-лучей более 6 тыс. Гр.
Устройства выдерживают дозы g-лучей более 6 тыс. Гр, что позволяет рассчитывать на их стабильную работу на околоземной орбите в течение десяти лет и более. Результаты исследований опубликованы в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
Одна из систем показала фактически рекордную радиационную стабильность, сохранив более 80% от начальной эффективности (КПД) солнечных батарей после облучения дозой 6 500 Гр. Расчеты показывают, что такие дозы радиации спутники получают на околоземной орбите за более чем десять лет. Хочу заметить, что это лишь один из первых наших результатов в этой области. Мы продолжаем наши исследования и рассчитываем создать еще более стабильные и эффективные органические солнечные батареи для космоса.
Автор исследования Илья Мартынов
Технология может уменьшить вес солнечных батарей, которые устанавливаются на спутники. Это позволит увеличить вес полезной нагрузки спутников или снизить стоимость их запуска.