Физики вдвое продлили срок службы солнечных батарей для космических аппаратов
Ученые Уральского федерального университета совместно с коллегами из Института проблем химической физики РАН нашли способ в разы продлить срок жизни перовскитных солнечных батарей для космических аппаратов — от научно-исследовательских спутников до МКС. Для этого они модифицировали их европием (Eu): выяснилось, что добавление небольшого количества этого металла делает перовскит намного более устойчивым к космическим излучениям и продлевает срок его службы.
По словам авторов исследования, под действием солнечного света, тепла и космических излучений перовскит может разлагаться, выделять новые фазы химических компонентов и вещества. Из-за этого батареи начинают работать хуже, а срок их службы сокращается. В частности, из перовскита могут выделяться металлический свинец или его соединения, которые препятствуют поглощению света.
Чтобы защитить батареи от воздействия внешней среды, мы на этапе выращивания перовскита добавили в раствор с исходными компонентами немного солей европия. Этот металл внедряется в структуру перовскита и блокирует образование свинца, что позволяет повысить показатели батарей по фото- и радиационной стабильности в 1,5–2 раза.
Иван Жидков
Заведующий лабораторией фотовольтаических материалов Уральского федерального университета
Как показали исследования, перовскитные батареи, модифицированные европием, способны работать под воздействием солнечного света до трех лет без существенной потери свойств и сопротивляться радиации до десяти лет.
Научный коллектив продолжает совершенствовать разработку.
