Перовскит и органические солнечные элементы отправились в космос

Впервые исследователи в Германии отправили перовскит и органические солнечные элементы на ракете в космос. Солнечные элементы выдержали экстремальные условия в космосе, вырабатывая энергию из прямого солнечного света и отраженного от поверхности Земли света.

Работа, опубликованная 12 августа в журнале Joule, закладывает основу для будущих прикладных полетов в околоземное пространство, а также потенциальных полетов в дальний космос.

Перовскит и органические солнечные элементы испытывают в космосе

Одной из целей космических полетов является минимизация веса оборудования, которое несет ракета. Хотя современные неорганические кремниевые солнечные батареи, используемые в космических полетах и спутниках, обладают высокой эффективностью, они также очень тяжелы и жестки. Появляющаяся технология гибридных перовскитных и органических солнечных батарей, отличающихся невероятной легкостью и гибкостью, становится идеальным кандидатом для применения в будущем.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

"В этом бизнесе важна не эффективность, а вырабатываемая электрическая мощность на единицу веса, которая называется удельной мощностью", - говорит старший автор Петер Мюллер-Бушбаум из Мюнхенского технического университета в Германии. "Новый тип солнечных батарей во время полета ракеты достиг значения от 7 до 14 милливатт на квадратный сантиметр".

"Переведенный на ультратонкую пленку, один килограмм наших солнечных элементов покрывал бы более 200 м²  и производил бы достаточно электроэнергии для 300 стандартных 100-ваттных ламп накаливания", - говорит первый автор Леннарт Реб из Мюнхенского технического университета в Германии. "Это в десять раз больше, чем предлагает современная технология".

В июне 2019 года ракета стартовала на севере Швеции, откуда она вышла в космос и достигла высоты 240 километров. Перовскитные и органические солнечные элементы, расположенные в полезной нагрузке, успешно выдерживали экстремальные условия на пути ракеты - от грохота и жары при подъеме до сильного ультрафиолетового света и сверхвысокого вакуума в космосе. "Ракета была большим шагом", - говорит Реб. "Полет на ракете был похож на полет в другой мир".

Помимо того, что перовскит и органические солнечные элементы могут эффективно работать в космосе, они также могут работать в условиях низкой освещенности. Когда нет прямого света на традиционном солнечном элементе, элемент, как правило, перестает работать, и выходная мощность становится нулевой. Тем не менее, команда обнаружила, что выход энергии, вызванный слабым рассеянным светом, отраженным от поверхности Земли от перовскита и органических солнечных элементов, которые не были подвержены воздействию прямого солнечного света.

"Это хороший намек и подтверждение того, что технология может отправляться в так называемые космические полёты в дальний космос, куда вы отправите их далеко в космосе, вдали от Солнца, где стандартные солнечные элементы не будут работать", - говорит Мюллер-Бушбаум. "Есть действительно захватывающее будущее для такого рода технологий, которые в будущем позволят этим солнечным батареям совершать больше космических полетов".

Но прежде чем запустить в космос новые солнечные элементы, Мюллер-Бушбаум говорит, что одним из ограничений исследования является короткое время пребывания ракеты в космосе, где общее время составило 7 минут. Следующим шагом является использование долгосрочных применений в космосе, таких как спутники, чтобы понять срок службы элементов, их долгосрочную стабильность и полный потенциал.

"Это первый раз, когда эти перовскитовые и органические солнечные элементы находятся в космосе, и это действительно важная веха", - говорит Мюллер-Бушбаум. "По-настоящему здорово то, что теперь это прокладывает путь для того, чтобы эти типы солнечных батарей могли использоваться в большем количестве областей применения в космосе. В долгосрочной перспективе это может также способствовать более широкому использованию этих технологий в нашей наземной среде". опубликовано econet.ru по материалам techxplore.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet