Созданы органические солнечные батареи, которые хорошо сопротивляются мощному радиационному излучению, поэтому смогут эффективно работать в открытом космосе более 10 лет.
Орбитальные спутники оснащены солнечными батареями, которые производят электроэнергию для работы их систем. Чаще всего это кремниевые панели, которые из-за большой массы имеют низкие показатели энергопроизводительности. Они также хрупкие и быстро разрушаются под действием ионизирующего и гамма-излучения. Поэтому в последнее время исследователи изучали легкие, гибкие и более эффективные органические фотоэлементы.
Недавно группа ученых из Сколтеха, РАН и МГУ разработала стабильные солнечные батареи на основе карбазолсодержащих сопряженных полимеров, которые имеют не только высокие показатели производительности, но и сохраняют свою работоспособность после сильного радиационного облучения.
В своей работе они изучили поведение двух модельных фуллерен-полимерных систем под действием гамма-лучей. В ходе испытаний одна из них продолжала работать на уровне 80% от своего первоначального уровня эффективности, даже после облучения в 6500 Грей. Для того, чтобы получить такую дозу радиации, спутнику необходимо провести в космосе более 10 лет.
Ученые отмечают, что это один из их первых результатов и в дальнейшем они планируют создать еще более устойчивые и эффективные фотопреобразователи. Они также считают органические системы перспективным вариантом для разработки «солнечных парусов», которые могут значительно повысить мощность космических аппаратов.
Напомним, что недавний прорыв в технологии криогенных ракетных двигателей, позволит продлить полет с нескольких часов до 30 дней.