پنل های خورشیدی جدید توسعه یافته می توانند در صورت آسیب دیدن توسط تشعشعات فضایی، خود را ترمیم کنند. این یافته نوید می دهد که منابع انرژی برای ماهواره ها و فضاپیماها در آینده انعطاف پذیرتر و قابل اعتمادتر می شود.

به گزارش سیناپرس، نوعی از پنل خورشیدی که به عنوان سلول خورشیدی پروسکایت (PSC) شناخته می ‌شود، پتانسیل زیادی برای استفاده در فضا نشان داده است چراکه ساخت آن سبک و نسبتاً مقرون به صرفه بوده و تابش خورشیدی را با کارایی بالایی به برق تبدیل می‌ کند.

با این حال، این پنل باید در برابر رگبار پرانرژی ذرات پروتون در فضا نیز مقاومت کند. محققان دانشگاه سیدنی و مرکز علوم شتاب دهنده در استرالیا، معتقدند که راه حلی پیدا کرده اند. محققان در مقاله خود می نویسند: سخت افزارهای فضایی در این مدارها در معرض تابش پروتون قرار خواهند گرفت. بنابراین، ارزیابی پایداری تشعشع برای سلول های خورشیدی پروسکایت بسیار جالب است.

در شرایط آزمایشگاهی که برای شبیه ‌سازی اثرات تشعشعات پروتون در طول ده‌ها یا حتی صدها سال طراحی شده‌ اند، محققان بسترهای سلول ‌های خورشیدی بسیار نازک را که برای استفاده در ماهواره‌ ها مناسب هستند، آزمایش کردند و این اولین باری که مواد با این ویژگی‌ها به این شکل آزمایش می ‌شدند.

نتایج آزمایش‌ها نشان داد که مواد جابجا کننده سوراخ (HTM) در سلول خورشیدی پروسکایت برای میزان آسیب و میزان بهبودی آن بسیار مهم است. این مواد حرکت حفره ها در سلول های خورشیدی را تسهیل کرده و آنها را قادر می سازد از هم جدا بمانند و الکتریسیته تولید شود.

در آزمایش ها مشخص شد که دو نوع خاص از مواد جابجا کننده و یک نوع ناخالص در مقاومت در برابر آسیب تشعشعات پروتون بهترین هستند. با پیکربندی دقیق، مواد جابجا کننده همچنین می ‌تواند خود ترمیم پنل‌ها و تا ۱۰۰ درصد کارایی آنها را فعال کند.

این روش از طریق فرآیند بازپخت یا اعمال گرما در خلاء انجام می شود که می تواند توسط خورشید تامین شود. در تئوری، تابش خورشیدی می ‌تواند این سلول‌ های خورشیدی را ترمیم کرده و همچنین انرژی آنها را تامین کند.

به گزارش سیناپرس، انجام این کار به تحقیقات بسیار بیشتری نیاز دارد، اما یافته های این مطالعه نشان می ‌دهد که این امکان وجود دارد که روزی فضاپیمایی با پنل‌های خورشیدی داشته باشیم که بتوانند خودشان را تعمیر کنند. با توجه به هزینه های بالای سفر به فضا، این دستاورد می تواند تفاوت زیادی ایجاد کند.

شرح کامل این تحقیق در مجله تخصصی Advanced Energy Materials منتشر شده است.

مترجم: فاطمه امینی

نوشته پنل های خورشیدی جدید با قابلیت خود ترمیمی اولین بار در خبرگزاری سیناپرس | اخبار علمی ایران و جهان. پدیدار شد.

لینک منبع خبر