สร้างแผงโซลาร์เซลล์ที่บางกว่าเส้นผม 1,000 เท่า ทนต่อรังสี

วิศวกรได้นำเสนอเทคโนโลยีใหม่ในการสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ แผงเซลล์แสงอาทิตย์

แกลเลียมอาร์เซไนด์บางกว่าหลายเท่าแบบดั้งเดิมผลิตพลังงานในปริมาณเท่ากัน แต่ทนทานต่อรังสีคอสมิก การพัฒนานี้จะช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ดาวเทียม

นักวิจัยใช้สารกึ่งตัวนำแกลเลียม arsenide เพื่อสร้างอุปกรณ์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สองประเภท หนึ่งในนั้นคือการออกแบบบนชิป ซึ่งสร้างโดยการซ้อนวัสดุต่างๆ ทับกัน เซลล์ดังกล่าวมีชั้นก๊าซดูดซับแสงบางเฉียบ ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการต้านทานรังสี

ในกรณีที่สอง ใช้เพิ่มเติมกระจกมองหลังสีเงินเพื่อการดูดซับแสงที่ดีขึ้น ความหนาของอุปกรณ์ทั้งสองไม่เกิน 120 นาโนเมตร มันบางกว่าเส้นผมมนุษย์ประมาณพันเท่า

แบบแผนขององค์ประกอบสองประเภท ภาพ: Barthel et al., Journal of Applied Physics

เพื่อทดสอบความเสถียรของโครงสร้างกับอิทธิพลภายนอก นักวิจัยฉายรังสีเซลล์สุริยะที่สร้างขึ้นด้วยโปรตอนซึ่งเลียนแบบรังสีคอสมิก การทดสอบแสดงให้เห็นว่าการออกแบบที่บางเฉียบสามารถทนต่อแรงกระแทกจากภายนอกได้ดีกว่ามาก

แผงโซลาร์เซลล์ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยอวกาศ อย่างไรก็ตาม โครงสร้างสมัยใหม่สะสมข้อบกพร่องเมื่อเวลาผ่านไปภายใต้อิทธิพลของการฉายรังสีกัมมันตภาพรังสี ในขณะเดียวกันการผลิตไฟฟ้าก็ลดลง

นักวิจัยเชื่อว่าเทคโนโลยีใหม่จะยืดอายุแผงโซลาร์เซลล์และเพิ่มประสิทธิภาพและระยะเวลาของภารกิจอวกาศ นอกจากนี้ น้ำหนักที่เบาจะลดขนาดของน้ำหนักบรรทุก และทำให้ต้นทุนในการส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจร

อ่านเพิ่มเติม:

นักวิทยาศาสตร์ยืนยันทฤษฎีแรงโน้มถ่วงทางเลือก: ทำไมมันจึงเปลี่ยนฟิสิกส์

ผลกระทบมหาศาลจากวัตถุในอวกาศทำให้เกิดสนามแม่เหล็กของโลก

หัวใจหมูเต้นช้าลงหลังจากปลูกถ่ายเป็นมนุษย์

บนหน้าปก: เซลล์แสงอาทิตย์แบบบางเฉียบ ภาพ: Armin Barthel