Прорывные солнечные батареи прошли первые испытания в космосе

Новые солнечные батареи могут произвести революцию в космической отрасли.

Новые солнечные батареи могут произвести революцию в космической отрасли.
Фото DLR MORABA.

Инновационные солнечные элементы успешно прошли испытания на борту суборбитального аппарата.

Инновационные солнечные элементы успешно прошли испытания на борту суборбитального аппарата.
Фото Benjamin Predeschly, Chair of Functional Materials, Technical University of Munich.

Новые солнечные батареи могут произвести революцию в космической отрасли.
Инновационные солнечные элементы успешно прошли испытания на борту суборбитального аппарата.

Специалисты запустили в космос ракету, несущую на борту солнечные батареи нового типа. Эти лёгкие и гибкие фотоэлементы могут произвести революцию в космической технике. Испытания прошли успешно.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Joule.

Обычно космические аппараты оснащаются солнечными батареями на основе кремния. Они имеют довольно большую массу. Между тем в космической технике каждый грамм на вес золота.

В связи с этим инженеры проявляют большой интерес к новой технологии: гибридным перовскитно-органическим батареям. Они очень лёгкие и гибкие. Поэтому в пересчёте на килограмм массы новые фотоэлементы вырабатывают гораздо больше энергии, чем традиционные системы.

"Перенесённый на ультратонкую фольгу, один килограмм наших солнечных элементов покроет более 200 квадратных метров и будет производить достаточно электроэнергии для трёхсот стандартных стоваттных лампочек, – говорит первый автор статьи Леннарт Реб (Lennart Reb) из Мюнхенского технического университета. – Это в десять раз больше, чем обеспечивают современные технологии".

Сэкономив массу на батареях, конструкторы могут использовать этот резерв, чтобы увеличить на космическом зонде количество научной аппаратуры, ради которой он, собственно, и запускается.

Инновационные солнечные элементы успешно прошли испытания на борту суборбитального аппарата.

Однако космос – это экстремальная среда. Выдержат ли новые батареи сверхнизкие температуры, глубокий вакуум и жёсткое облучение? Чтобы выяснить это, учёные впервые запустили такие фотоэлементы в космос.

Ракета стартовала в июне 2019 года с территории Швеции. Аппарат достиг высоты 240 километров (напомним, что формальной границей космоса считается отметка в 100 километров) и пробыл за пределами атмосферы семь минут.

Новые батареи хорошо показали себя в этих испытаниях. Они генерировали от 7 до 14 милливатт с квадратного сантиметра, что гораздо больше, чем у кремниевых аналогов.

Кроме того, фотоэлементы работали, даже когда на них не падали прямые солнечные лучи. Они вырабатывали энергию благодаря свету, отражённому от Земли. Это тоже новое качество: традиционные системы на подобное не способны. Возможность работы даже при минимальной освещённости может быть очень полезна для аппаратов в дальнем космосе.

Как полагают авторы, следующим этапом должно стать испытание таких батарей на борту спутника. Устройства должны продемонстрировать свою надёжность и долговечность, прежде чем дорогостоящие космические миссии будут поставлены в зависимость от их работы.

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали об очень устойчивых к облучению фотоэлементах для космических кораблей.