Ученые в 2 раза повысили радиационную стабильность перовскитных солнечных панелей для космоса

Ученые в России повысили радиационную и фотостабильность перовскитных солнечных панелей в 1,5-2 раза, что позволит использовать их в космосе. Разработка позволит заменить более дорогие кремниевые батареи, сообщили в отделе научных коммуникаций Уральского федерального университета (УрФУ).

«Перовскитные солнечные ячейки с добавлением европия могут работать 2-3 года без существенной деградации под фотоизлучением. Это сравнимо со временем жизни работающих сегодня в космосе кремниевых солнечных панелей. Но при этом нам удалось повысить радиационную стабильность. Она намного выше, чем у кремниевых панелей: эксперименты показали, что перовскитные панели начинают деградировать под воздействием только очень больших доз радиации, характерных для пребывания на орбите вплоть до 10 лет», — сказал заведующий лабораторией фотовольтаических материалов УрФУ Иван Жидков, отметив, что перовскитные ячейки прекрасно подойдут для работы в космосе, потому что они эффективные, дешевые и стабильные.

В вузе отметили, что на Земле под действием кислорода, света и длительного нагрева перовскитные ячейки быстро деградируют. В космосе кислорода нет, а периоды нагрева и охлаждения короткие, за это время термодеструкция не успевает произойти, поясняют ученые. Поэтому команде физиков главным образом нужно было решить вопрос фотостабильности — снизить скорость деградации панелей под взаимодействием фотонов. Это удалось сделать за счет добавления европия, что повысило работоспособность перовскитных ячеек одновременно по трем параметрам — свету, гамма-излучению и электронам — в результате показатели по фото- и радиационной стабильности увеличились в 1,5-2 раза.

Как поясняют ученые, перовскитные солнечные панели примерно в шесть раз эффективнее кремниевых: на один грамм веса они производят до 20 Вт энергии, а кремниевые — 3 Вт. Дальнейшее развитие этого исследования позволит коммерциализировать перовскитные панели для использования в космосе, считают в вузе.

В исследовании приняли участие физики ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН, Уральского федерального университета, Института физики металлов УрО РАН, Харбинского технологического института.