Nové solární panely se dokážou samy opravit při poškození ve vesmíru

Nově vyvinuté solární panely se dokáží samy regenerovat a opravit, když jsou poškozeny vesmírným zářením. Tento objev slibuje, že zdroje energie pro satelity a kosmické lodě budou v budoucnu odolnější a spolehlivější.

Typ solárního panelu známý jako perovskitový solární článek (PSC) již dříve prokázal velký potenciál pro použití ve vesmíru. Je lehký a relativně cenově dostupný a přeměňuje sluneční záření na elektřinu s vysokou účinností.

Musí však také odolat vysokoenergetickému náporu protonových částic ve vesmíru. Vědci z univerzity v Sydney a australského Centra pro vědu o urychlovačích (Centre for Accelerator Science), kteří se podíleli na nové studii, se domnívají, že našli řešení.

V laboratorních podmínkách navržených tak, aby simulovaly účinky protonového záření po dobu desítek až stovek let, vědci testovali ultratenké substráty solárních článků vhodné pro použití v družicích, což je poprvé, kdy byly materiály s těmito vlastnostmi takto testovány.

Experimenty zjistily, že materiál pro transport děr (HTM) v PSC je rozhodující pro to, jak velké poškození snese a jak dobře se dokáže zacelit. HTM usnadňuje pohyb děr (nepřítomnost elektronů) v solárních článcích, což umožňuje, aby zůstaly oddělené a aby se vyráběla elektřina.

Ukázalo se, že nejlépe odolávají poškození protonovým zářením dva konkrétní typy HTM a jeden typ dopantu (modifikační látka aplikovaná na HTM). Pečlivě nakonfigurované HTM mohou také umožnit samoregeneraci panelů a to až na 100 % jejich účinnosti.

Toto uzdravení se provádí procesem žíhání neboli působením tepla ve vakuu, které by mohlo být napájeno Sluncem. Teoreticky by sluneční záření mohlo tyto solární články opravovat a zároveň je napájet.

Aby to fungovalo, bude potřeba ještě mnoho výzkumu, ale tato studie ukazuje, že je to možné – že bychom jednoho dne mohli mít vesmírné lodě poháněné solárními panely, které se dokážou samy opravit. Vzhledem k vysokým nákladům na cesty do vesmíru by to mohlo mít obrovský význam.

Zdroj: EnergyPortal, BusinessNews, redakce