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.
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.
