Skapade solpaneler 1 000 gånger tunnare än ett hårstrå, resistenta mot strålning

Ingenjörer har presenterat en ny teknik för att skapa fotovoltaiska celler. Baserat på solpaneler

galliumarsenid är flera gånger tunnaretraditionella producerar samma mängd energi, men är resistenta mot kosmisk strålning. Utvecklingen kommer att bidra till att förlänga livslängden för satellitbatterier.

Forskarna använde en halvledaregalliumarsenid för att skapa två typer av solcellsapparater. En av dem var en design på ett chip, skapad genom att stapla olika material ovanpå varandra. Cellerna inkluderade ett ultratunt lager av ljusabsorberande gas, vilket är nyckeln till deras motståndskraft mot strålning.

I det andra fallet används dessutomsilverbakspegel för förbättrad ljusabsorption. Tjockleken på båda enheterna översteg inte 120 nm. Det är ungefär tusen gånger tunnare än ett människohår.

Schema av två typer av element. Bild: Barthel et al., Journal of Applied Physics

För att testa strukturens stabilitet motyttre påverkan bestrålade forskarna de skapade fotovoltaiska cellerna med protoner som imiterar kosmisk strålning. Tester har visat att ultratunna konstruktioner är mycket bättre för att motstå yttre påverkan.

Solpaneler används ofta irymdforskning. Moderna strukturer ackumulerar dock defekter över tiden under påverkan av radioaktiv bestrålning. Samtidigt minskar elproduktionen.

Forskare tror att den nya teknikenkommer att förlänga livslängden på solpaneler och öka effektiviteten och varaktigheten av rymduppdrag. Dessutom kommer låg vikt att minska storleken på nyttolasten och därmed kostnaden för att sätta satelliter i omloppsbana.

Läs mer:

Forskare bekräftar alternativ gravitationsteori: varför det förändrar fysik

Ett massivt nedslag från ett rymdobjekt utlöste jordens magnetfält

Grishjärtat slår långsammare efter transplantation till människa

På omslaget: ultratunna fotovoltaiska celler. Bild: Armin Barthel