一個(gè)國(guó)際科學(xué)團(tuán)隊(duì)的俄羅斯物理學(xué)家研制出一種能夠長(zhǎng)期承受強(qiáng)烈輻射的新型太陽(yáng)能電池材料，并對(duì)其進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。

研究成果發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《今日能源材料》上。

全世界對(duì)在實(shí)際能源領(lǐng)域應(yīng)用基于鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池的興趣與日俱增。烏拉爾聯(lián)邦大學(xué)(Ural Federal University, UrFU)電物理學(xué)教研室主任伊萬(wàn)·日德科夫解釋稱，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率已經(jīng)突破26%的門(mén)檻。然而，這種電池有一個(gè)嚴(yán)重的缺點(diǎn)，那就是鈣鈦礦會(huì)被輻射(宇宙射線、太陽(yáng)光等)破壞。

俄羅斯科學(xué)院化學(xué)物理和醫(yī)學(xué)化學(xué)問(wèn)題聯(lián)邦研究中心功能有機(jī)材料和混合材料實(shí)驗(yàn)室綜合體負(fù)責(zé)人帕維爾·特羅申介紹稱：“我們用鈣、鍶和鋇陽(yáng)離子部分替代了復(fù)合鹵化物中的鉛陽(yáng)離子，從而解決了這一問(wèn)題。鉛的替代率從1%到10%不等，因?yàn)橥耆娲鷫A土金屬陽(yáng)離子會(huì)導(dǎo)致材料實(shí)際上不適合用作光電設(shè)備的光吸收劑。”

他表示，用堿土金屬陽(yáng)離子替代百分之一的鉛陽(yáng)離子對(duì)鈣鈦礦進(jìn)行改性，可提高材料的光穩(wěn)定性和抗輻射能力。

伊萬(wàn)·日德科夫表示：“我們將得到的材料置于伽馬射線和電子束照射下，用X射線光電子能譜儀對(duì)其特性進(jìn)行了研究。研制出的最優(yōu)樣品能夠成功地承受高劑量的伽馬射線(550萬(wàn)戈瑞)和電子束(每平方厘米3兆)。舉例來(lái)說(shuō)，宇宙飛船在15年的飛行過(guò)程中會(huì)受到這樣的輻照劑量。”

來(lái)自俄羅斯科學(xué)院切爾諾戈洛夫卡化學(xué)物理和醫(yī)學(xué)化學(xué)問(wèn)題聯(lián)邦研究中心、烏拉爾聯(lián)邦大學(xué)物理技術(shù)研究所(葉卡捷琳堡)、俄羅斯科學(xué)院烏拉爾分院米赫耶夫金屬物理研究所(葉卡捷琳堡)、田納西大學(xué)(美國(guó))和哈爾濱工業(yè)大學(xué)鄭州研究院的專家參與了基于全無(wú)機(jī)人工鈣鈦礦的新型太陽(yáng)能電池材料的研制工作。

這項(xiàng)工作得到了俄羅斯科學(xué)基金會(huì)(22-61-00047和22-13-00463號(hào))項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)的支持。