美國(guó)密歇根大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),用小分子有機(jī)物制成的太陽(yáng)能電池耐輻射性能較強(qiáng),可望在太空和其他高能輻射環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。
研究還顯示,有機(jī)聚合物材料制成的太陽(yáng)能電池遭受輻射后性能下降嚴(yán)重,但加熱到100攝氏度左右就可以修復(fù)。在太空中,電池板朝向太陽(yáng)時(shí)能夠達(dá)到這個(gè)溫度。
與傳統(tǒng)的硅太陽(yáng)能電池相比,有機(jī)太陽(yáng)能電池具有重量輕、柔性強(qiáng)、日常環(huán)境中穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但以往的有機(jī)太陽(yáng)能電池對(duì)輻射非常不耐受,不適合充滿高能粒子的太空環(huán)境。
研究人員在能源研究期刊《焦耳》上發(fā)表論文說(shuō),他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中模擬太空輻射環(huán)境,用質(zhì)子轟擊有機(jī)物太陽(yáng)能電池。在遭受相當(dāng)于近地軌道三年劑量的輻射后,分子結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的聚合物電池性能下降了50%,而小分子有機(jī)物電池的性能依然保持穩(wěn)定。
研究顯示,質(zhì)子撞擊會(huì)通過(guò)破壞化學(xué)鍵造成一些聚合物大分子側(cè)鏈斷裂,形成困住電子的陷阱,妨礙電子流動(dòng)。將聚合物加熱到100攝氏度能修復(fù)斷裂的化學(xué)鍵,從而解除陷阱,恢復(fù)電池性能。
(關(guān)鍵字:太陽(yáng)能)