Un tipo de panel solar conocido como celda solar de perovskita (PSC) ya ha mostrado un gran potencial para su uso en el espacio: es ligero y relativamente asequible de fabricar y convierte la radiación solar en electricidad con un alto nivel de energía. eficiencia.
Sin embargo, también debe resistir el aluvión de alta energía de partículas de protones en el espacio. Los investigadores detrás del nuevo estudio, de la Universidad de Sydney y el Centro de Ciencias de Aceleradores en Australia, creen que han encontrado una solución.
Prototipos de células solares desarrollados por los investigadores. (Universidad de Sídney)
Prototipos de células solares desarrollados por los investigadores. (Universidad de Sídney)
El hardware espacial estará expuesto a la radiación de protones en estas órbitas. escribir los investigadores en su artículo publicado. «Por lo tanto, es de gran interés evaluar la estabilidad de las PSC bajo radiación».
En condiciones de laboratorio diseñadas para simular los efectos de la radiación de protones durante decenas o incluso cientos de años, los investigadores probaron sustratos de células solares materiales ultrafinos adecuados para su uso en satélites, la primera vez que se prueban materiales con estas propiedades de esta manera.
Los experimentos encontraron que el material de transporte de brechas (HTM) en el PSC era crucial para cuánto daño podía soportar y qué tan bien podía sanar. HTM facilita el movimiento de huecos (ausencia de electrones) en las células solares, lo que permite separarlas y producir electricidad.
Dos tipos particulares de HTM y un tipo de dopante (una sustancia modificadora aplicada a los HTM) ha demostrado ser la mejor para resistir el daño de la radiación de protones. Cuidadosamente configurado, HTM también puede permitir que los paneles se reparen solos y vuelvan al 100 % de eficiencia.
Esta cura se realiza a través de un proceso de recocido o aplicación de calor en el vacío, que puede ser alimentado por el sol. En teoría, la radiación solar podría reparar estas células solares y también alimentarlas.
Hacer que funcione requerirá mucha más investigación, pero este estudio muestra que es posible: que algún día podamos tener naves espaciales alimentadas por paneles solares que puedan repararse a sí mismos. Teniendo en cuenta los altos costos de ir al espaciopuede hacer una gran diferencia.
«Esperamos que los conocimientos generados por este trabajo ayuden a los esfuerzos futuros en el desarrollo de células solares livianas y de bajo costo para futuras aplicaciones espaciales». dice nanocientífica Anita Ho-Baillie de la Universidad de Sydney.
La investigación fue publicada en rse observa Materiales energéticos avanzados.
por David Nield
Publicado en Alerta científica
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