几十年来,硅一直是太阳能电池的首选材料,而且到目前为止,它所提供的性能都很好。然而,它可能很快将被钙钛矿所取代,钙钛矿在过去十年左右的时间里发展迅速,其效率已经接近硅。

钙钛矿和有机太阳能电池太空首测成功 比硅更轻薄且成本更低

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据国际著名学术期刊《焦耳》(Joule)报道,钙钛矿和有机太阳能电池已经被证明是广泛使用的硅基器件的很有前途的替代品,而且现在它们已经首次在太空中进行了测试。慕尼黑技术大学(TUM)的测试结果显示,这些太阳能电池不仅性能良好,而且比目前使用的电池更薄、更轻,甚至可以吸收从地球反射回来的漫反射光。

几十年来,硅一直是太阳能电池的首选材料,而且到目前为止,它所提供的性能都很好。然而,它可能很快将被钙钛矿所取代,钙钛矿在过去十年左右的时间里发展迅速,其效率已经接近硅。

此外,有机太阳能电池是另一个越来越有吸引力的选择。在效率方面,它们可能无法与硅相抗衡,但其优点是更薄,更灵活,批量生产成本也低得多。

据报道,钙钛矿和有机太阳能电池近期首次在太空中进行了测试。在慕尼黑技术大学(TUM)研究人员的一项新研究中,他们将每种类型的太阳能电池的两种型号分别连接到从瑞典北部发射的探空火箭上,该火箭在最高海拔240公里(149英里)的高空进行了一次短时间的亚轨道往返飞行。

结果显示,太阳能电池经受住了发射和飞行的极端条件,并在太空中的7分钟内成功地收集了阳光。它们可能没有硅那样高效,但其体积要小得多。而在太空飞行中,尺寸和重量都需要尽可能保持在最低限度。

这项研究的资深作者Peter Müller-Buschbaum说:“在这个行业中,重要的不是效率,而是单位重量产生的电能,也就是所谓的比功率。在火箭飞行过程中,这种新型太阳能电池的功率达到每平方厘米7到14毫瓦。”

更有趣的是,这些太阳能电池即使在远离太阳的情况下也能吸收能量。它们似乎能够捕捉到从地球表面反射回来的微弱光线,而这是传统的太阳能电池通常无法做到的。

钙钛矿和有机太阳能电池太空首测成功 比硅更轻薄且成本更低

“这是一个很好的暗示,也证实了这种技术可以用于所谓的深空任务,即把它们送到远离太阳的太空中,在那里标准的太阳能电池无法工作。这类技术的未来非常令人兴奋,它们可以被用于未来更多的太空任务。”Müller-Buschbaum说。

当然,7分钟的太空测试时间并不长,因此未来研究人员希望在卫星上试验钙钛矿和有机太阳能电池。

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