臺北市立天文科學教育館

新開發的太陽能電池板在受到太空輻射損壞時可以自我修復，這一發現有望使未來衛星和探測器的電源更具彈性和可靠性。

圖說：研究人員開發的太陽能電池原型。（澳洲雪梨大學）

一種被稱為鈣鈦礦太陽能電池（Perovskite Solar cell,PSC）的太陽能板曾顯示出在太空中使用的巨大潛力，因其重量輕，製造成本相對低廉，而且能以很高的效率將太陽輻射轉化為電能。然而，它還必須承受太空中高能質子粒子衝擊的難題有待克服。這項新研究背後的研究人員來自澳洲雪梨大學和加速器科學中心，他們認為已找到了解決方案。

在模擬質子輻射幾十年甚至幾百年影響的實驗室條件下，研究人員測試了適用於衛星的超薄太陽能電池基板，這是首次對具有這些特性的材料進行這樣的測試。實驗發現，PSC中的空穴傳輸材料（HTM）對其承受的損傷程度和癒合能力至關重要。HTM促進了太陽能電池中空穴（沒有電子）的移動，使它們保持分離並產生電力。兩種特殊類型的HTM在抵抗質子輻射損傷方面表現最好。經過精心配置，HTM還可以實現面板的自我修復，並一直恢復到100%的效率。

這種修復是透過退火（Annealing）或在真空中加熱的過程中完成的，此一過程可由太陽提供動力。理論上，太陽輻射可以修復這些太陽能電池，也可以為它們供電。要實現這一目標還需要更多的研究，但這項研究表明這是可能的，我們有朝一日能開發出低成本、輕型並能自我修復的太陽能電池板，來為探測器供電。考量進入太空的高昂成本，這將帶來巨大的影響。本研究已發表在《先進能源材料》期刊上。（編譯／吳典諺）

資料來源：science alert