髪の毛の1000分の1の薄さで放射線に強いソーラーパネルを開発

エンジニアたちは、太陽電池を作成するための新しい技術を発表しました。ソーラーパネルベース

ガリウムヒ素は数倍薄い従来のものは同じ量のエネルギーを生成しますが、宇宙放射線に耐性があります。この開発は衛星用バッテリーの寿命を延ばすのに役立つだろう。

研究者たちは半導体を使った2種類の光起電力デバイスを作成するためのガリウム砒素。そのひとつが、さまざまな素材を積み上げて作るデザイン・オン・チップ。セルには、放射線に対する耐性の鍵となる光吸収ガスの超薄層が含まれていました。

2番目のケースでは、さらに使用されます光吸収を改善するための銀色のリアミラー。両方のデバイスの厚さは 120 nm を超えませんでした。人間の髪の毛の約 1000 分の 1 の薄さです。

2 種類の要素のスキーム。画像: Barthel et al., Journal of Applied Physics

に対する構造の安定性をテストするには外部からの影響を受けないように、研究者は作成した太陽電池に宇宙線をシミュレートする陽子を照射しました。テストの結果、超薄型設計は外部からの衝撃に対する耐性がはるかに優れていることが示されています。

ソーラーパネルが広く使われている宇宙研究。しかし、現代の構造物は、放射線照射の影響下で、時間の経過とともに欠陥を蓄積します。同時に、発電量が減少します。

研究者たちは、新しい技術はソーラーパネルの寿命を延ばし、宇宙ミッションの効率と期間を延ばします。さらに、重量が軽いとペイロードのサイズが小さくなり、衛星を軌道に乗せるコストが削減されます。

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表紙:超薄型太陽電池。画像: アーミン・バーセル