Сонячні панелі більше не ламаються: як "космічна" технологія їх швидко лагодить

Комісаріат з атомної та альтернативної енергетики Франції (CEA) представив потужну технологію самовідновлення для кремнієвих сонячних осередків у космосі, пише Ines Solaire.

Проблема та інноваційне рішення

Головний ворог сонячних панелей у космосі — це радіація. Постійне бомбардування високоенергетичними частинками поступово руйнує структуру фотоелементів, що призводить до зниження їхньої ефективності та скорочення терміну служби супутника. Спочатку в космосі застосовували кремнієві панелі (як на МКС). Незабаром їх витіснили дорожчі, але стійкіші до радіації комірки на основі елементів III-V групи. Однак у міру зростання кількості супутникових груп, які потребують тисяч апаратів, ціна стала критичним фактором.

Дослідники знайшли спосіб зробити дешеві кремнієві панелі такими ж довговічними, як і їхні просунуті аналоги. Вони запатентували спеціальний процес обробки кремнію, який наділяє комірки здатністю до самовідновлення. Осередки використовують світло і тепло, які в надлишку присутні в космосі, для "ремонту" пошкоджень, завданих радіацією. Цей процес дає змогу панелям стабільно підтримувати свою продуктивність.

Під час наземних випробувань, що імітують умови на орбіті (опромінення електронами), тонкі кремнієві осередки товщиною 60-90 мкм змогли відновити 97% своєї початкової ефективності. Цей результат був підтверджений незалежною лабораторією Caltec за робочої температури 80°C.

Що буде на практиці

Це відкриття повертає масові кремнієві технології в космічну галузь. Якщо низька стійкість до радіації залишиться в минулому, тисячі супутників для зв'язку або спостереження за Землею запускатимуться набагато дешевше і швидше. Служити вони зможуть близько 15 років, і як дорожчі альтернативи.

Організація CEA вже готує свої фотоелементи до першого польоту для демонстрації технології в реальних умовах.

Раніше Фокус писав, що фантастичні сонячні дерева видають 6000 кВт⋅год на рік. Пристрій під назвою SolarBotanic Tree імітує природний процес збору енергії в природі. Це не звичайна сонячна панель, а технологія, що перетворює задній двір на персональну електростанцію.