2022年11月9日艾米丽·亨德森,看过的学士。
大部分的空间卫星已经由光伏电池有可能将阳光转化为电能。易受几种辐射在轨道上可能会损害设备,从而恶化性能和限制他们的一生。
超薄芯片上的太阳能电池的照片。细胞吸光的绿色广场和包括一个超薄层砷化镓,关键他们辐射宽容。每个表面的绿色广场只有120纳米,约一千人的头发的厚度,高于周围的灰色区域。金色网格导电金属接触。图片来源:阿明Barthel
剑桥大学的研究人员提出了一个耐辐射光伏电池设计特征的超薄层吸光材料。
这项研究已经被报道应用物理杂志通过每年出版。
太阳能电池会吸收光时,它的能量转化为电子带负电荷的物质。这种电荷载体是把自由和流发电的整个光伏。
空间辐照导致伤害,降低太阳能电池的效率通过移动原子材料和减少电荷载体的生命周期。使光电薄必须增加电荷载体以来的寿命只有短暂的时候他们缩短寿命。
从低地球轨道卫星是高度混乱,变得逐渐重要利用地球轨道中间,像Molniya轨道通过地球的中心穿过质子辐射带。因此,耐辐射单元设计等需要更高的轨道。
一个申请耐辐射细胞是研究其他行星和卫星。例如,木卫二,木星的一个卫星,由一个最严重的辐射环境在整个太阳系。因此,太阳能飞船降落在欧罗巴需要耐辐射设备。
研究人员构建两种光伏设备的帮助下半导体砷化镓。是出现在一个芯片上设计由分层各种物质在一个堆栈。其他设计包括一个银镜来提高光吸收。
复制在太空辐射的影响,受到攻击的设备与质子产生道尔顿坎伯兰的核设施在英国(英国)。辐照前后光伏设备的性能是学会了使用一种称为阴极发光的方法,它可以估计的辐射损伤。
第二组的测试利用紧凑太阳能模拟器进行识别的设备改造后阳光的力量与质子炮击。
我们的超薄太阳能电池优于先前研究,厚设备质子辐射超过一定阈值。超薄几何图形提供良好的性能,相对于以前的观测两个数量级。
阿明Barthel、研究报告的主要作者、美国物理研究所
作者指出,增强性能的超薄细胞是由于电荷载体之间有一个长寿旅游设备终端。
厚的细胞相比,几乎不需要盖玻片的3.5倍超薄细胞提供相同数量的能量经过20年的操作。这将转换成一个轻负荷,大大降低发射费用。
期刊引用:
Barthel、。等。(2022)超薄砷化镓太阳能电池的辐射效应。应用物理杂志。doi.org/10.1063/5.0103381。
来源:https://www.aip.org/