大多數(shù)太空衛(wèi)星是由光伏電池供電的，光伏電池將陽光轉(zhuǎn)化為電能猿池。暴露在軌道上的某些類型的輻射會損壞這些設(shè)備，降低它們的性能，并限制它們的壽命旱谐。根據(jù)最新一期《應(yīng)用物理雜志》两曼，英國劍橋大學(xué)科學(xué)家提出了一種耐輻射光伏電池設(shè)計敦迄，其特點是具有超薄的光吸收材料層钠怯，更薄的電池可減少對軌道上光伏電池的輻射損傷，從而有望提高衛(wèi)星性能讳蜂。

當(dāng)太陽能電池吸收光時福信，它們將其能量轉(zhuǎn)移到材料中帶負(fù)電荷的電子上。這些電荷載流子被釋放并產(chǎn)生穿過光伏的電流两猛。太空中的輻射會使太陽能電池材料中的原子移位蹲楷，縮短載流子的壽命，從而造成損害并降低效率椭肝。讓光伏變得更薄將延長它們的壽命茬蒿，因為電荷載流子在壽命期限內(nèi)傳輸?shù)穆窂礁獭?/p>

耐輻射電池的應(yīng)用之一是研究行星和衛(wèi)星。例如玩困，木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二擁有太陽系中最惡劣的輻射環(huán)境之一附扭，將太陽能航天器降落在木衛(wèi)二上將需要耐輻射設(shè)備。

研究人員使用半導(dǎo)體砷化鎵建造了兩種類型的光伏設(shè)備脉鼻。一種是芯片上的設(shè)計叔寓，通過將幾種物質(zhì)分層堆疊而成；另一種設(shè)計涉及一個銀色的后視鏡度姑，以增強(qiáng)光的吸收穷窃。

為了模擬太空中輻射的影響，研究人員用英國道爾頓·坎布里亞核設(shè)施產(chǎn)生的質(zhì)子轟擊了這些設(shè)備趁尼。他們使用可測量輻射傷害量的陰極發(fā)光技術(shù)來研究輻射前后光伏設(shè)備的性能埃碱，然后使用緊湊型太陽能模擬器進(jìn)行了第二組測試，以確定這些設(shè)備在受到質(zhì)子轟擊后將太陽光轉(zhuǎn)化為電力的情況酥泞。

研究人員稱砚殿，超薄太陽能電池在一定閾值以上的質(zhì)子輻射性能優(yōu)于之前研究過的更厚的設(shè)備啃憎。超薄的幾何結(jié)構(gòu)提供了比之前觀察到的兩個數(shù)量級更好的性能。而且瓮具，這些超薄電池性能的提高是因為電荷載體的壽命足夠長荧飞，可在設(shè)備的端子之間傳輸。

如果提供相同數(shù)額的電力名党，運行20年后叹阔，較厚的電池將比超薄電池所需的蓋玻片多3.5倍。因此传睹，超薄電池節(jié)省的資源將轉(zhuǎn)化為更輕的負(fù)載和更少的發(fā)射成本耳幢。