Российские ученые разработали инновационные космические солнечные панели
Сообщается, что коллектив физиков из России смог создать отечественный аналог перовскитных солнечных панелей, улучшив их показатели фото- и радиационной стабильности. Сейчас первые образцы подобных установок, разработанных в НАСА, испытываются на МКС. Также свои варианты перовскитных солнечных панелей в настоящее время разрабатывают японские и китайские ученые. Особенность разработки в том, что она дешевле и эффективнее кремниевых батарей, которые активно используются в космосе.
Российские специалисты отмечают, что их коллеги из НАСА разработали перовскитные солнечные панели раньше, но по иной технологии и с другими показателями работы. Американские ученые уже испытывают их на Международной космической станции, а в планах наших специалистов запустить первые спутники с отечественными перовскитными панелями уже в 2026 году, уточнил Иван Жидков, заведующий лабораторией фотовольтаических материалов УрФУ.
На Земле подобные солнечные батареи нежизнеспособны — под воздействие кислорода, света и длительного нагрева они быстро деградируют. В открытом космосе кислород отсутствует, периоды нагрева и охлаждения короткие, но остается одна проблема — фотостабильность. Ее ученые решили путем добавления европия, тем самым повысив работоспособность ячеек. В итоге фото- и радиационная стабильность перовскитных батарей была улучшена в 1,5–2 раза.
При этом разработанные панели в 6 раз эффективнее кремниевых аналогов: на 1 грамм веса они способны вырабатывать до 20 Вт энергии против 3 Вт у кремниевых. Иван Жидков уточнил, что:
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. То есть перовскитные ячейки прекрасно подойдут для работы в космосе, потому что они эффективные, дешевые и стабильные.
На данный момент исследованиями в области разработки перовскитных солнечных батарей занимаются специалисты из ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН, Уральского федерального университета, Института физики металлов УрО РАН, Харбинского технологического института.
Тем временем исследователи из Швейцарской высшей технической школе Цюриха (ETH Zurich) разработали протеиновый гель, расщепляющий алкоголь в желудочно-кишечном тракте
