一個國際科學(xué)團隊的俄羅斯物理學(xué)家研制出一種能夠長期承受強烈輻射的新型太陽能電池材料，并對其進行了實驗測試。

研究成果發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《今日能源材料》上。

全世界對在實際能源領(lǐng)域應(yīng)用基于鈣鈦礦的太陽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·日德科夫解釋稱，鈣鈦礦太陽能電池的效率已經(jīng)突破26%的門檻。然而，這種電池有一個嚴(yán)重的缺點，那就是鈣鈦礦會被輻射(宇宙射線、太陽光等)破壞。

俄羅斯科學(xué)院化學(xué)物理和醫(yī)學(xué)化學(xué)問題聯(lián)邦研究中心功能有機材料和混合材料實驗室綜合體負(fù)責(zé)人帕維爾·特羅申介紹稱：“我們用鈣、鍶和鋇陽離子部分替代了復(fù)合鹵化物中的鉛陽離子，從而解決了這一問題。鉛的替代率從1%到10%不等，因為完全替代堿土金屬陽離子會導(dǎo)致材料實際上不適合用作光電設(shè)備的光吸收劑。”

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

伊萬·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其特性進行了研究。研制出的最優(yōu)樣品能夠成功地承受高劑量的伽馬射線(550萬戈瑞)和電子束(每平方厘米3兆)。舉例來說，宇宙飛船在15年的飛行過程中會受到這樣的輻照劑量。”

來自俄羅斯科學(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)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機人工鈣鈦礦的新型太陽能電池材料的研制工作。

這項工作得到了俄羅斯科學(xué)基金會(22-61-00047和22-13-00463號)項目經(jīng)費的支持。