Ingenieure haben eine neue Technologie zur Herstellung von Photovoltaikzellen vorgestellt. Basierend auf Sonnenkollektoren
Die Forscher verwendeten einen HalbleiterGalliumarsenid, um zwei Arten von Photovoltaikgeräten herzustellen. Eines davon war ein Design auf einem Chip, das durch Übereinanderstapeln verschiedener Materialien entstand. Die Zellen enthielten eine ultradünne Schicht aus lichtabsorbierendem Gas, das der Schlüssel zu ihrer Strahlungsbeständigkeit ist.
Im zweiten Fall zusätzlich verwendetsilberner Rückspiegel für verbesserte Lichtabsorption. Die Dicke beider Vorrichtungen überschritt 120 nm nicht. Es ist etwa tausendmal dünner als ein menschliches Haar.
Schema von zwei Arten von Elementen. Bild: Barthel et al., Journal of Applied Physics
Um die Stabilität der Struktur gegen zu testenäußeren Einflüssen bestrahlten die Forscher die entstandenen Photovoltaikzellen mit Protonen, die kosmische Strahlung imitieren. Tests haben gezeigt, dass ultradünne Designs äußeren Einflüssen viel besser standhalten.
Sonnenkollektoren sind weit verbreitet inWeltraumforschung. Moderne Strukturen akkumulieren jedoch im Laufe der Zeit unter dem Einfluss radioaktiver Strahlung Defekte. Gleichzeitig wird die Stromerzeugung reduziert.
Forscher glauben, dass die neue Technologiewird die Lebensdauer von Sonnenkollektoren verlängern und die Effizienz und Dauer von Weltraummissionen erhöhen. Darüber hinaus wird ein geringes Gewicht die Größe der Nutzlast und damit die Kosten für das Einbringen von Satelliten in die Umlaufbahn verringern.
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Auf dem Cover: ultradünne Photovoltaikzellen. Bild: Armin Barthel