俄克拉荷马大学的研究人员与国家可再生能源实验室、北德克萨斯大学、美国宇航局格伦研究中心以及空间电力界的几位合作者最近在《焦耳》杂志上发表了一篇论文，描述了测试钙钛矿太阳能电池用于太空的最佳条件。
钙钛矿是一种用于太阳能电池的材料，太阳能电池是将光转化为电能的设备。俄克拉荷马大学物理学家、论文合著者伊恩・塞勒斯表示，钙钛矿太阳能电池正在光伏社区中引起兴奋，因为它们的性能迅速提高，对辐射的耐受性很高，这表明它们可用于为空间卫星和航天器提供电力。
卖家，也是Ted S。荷马大学韦伯总统教授。道奇家庭艺术与科学学院道奇物理和天文学系和俄克拉荷马州光伏研究所副所长指导了该领域的多名研究生和一名博士后研究员。塞勒实验室的前博士后研究员布兰登・杜兰特现在是居住在美国的国家研究委员会研究员。海军研究实验室，是该论文的共同作者之一。
Sellers说，钙钛矿对光伏社区的许多人来说都令人兴奋，因为这种新的太阳能电池材料可以达到高效率，并且速度更快，而且相对简单。“但这些材料在稳定性和产量方面也存在重大问题，特别是在大气条件下――水分、氧气会降解这种材料，所以有趣的是，尽管存在这些陆地不稳定问题，但这个系统似乎辐射坚硬，适合太空。”
国家可再生能源实验室化学材料和纳米科学团队的高级科学家约瑟夫・路德说，研究人员使用“辐射硬”一词来描述物体或设备在空间环境中会受到多大破坏。这很有趣，特别是钙钛矿材料，因为已知半导体是柔软的，但辐射硬度只是意味着它们可以承受辐射引起的缺陷，而不会在性能上迅速下降。
来自OU、NREL和北德克萨斯大学的团队着手解决的问题是，太阳能电池的标准空间测试对钙钛矿的适用程度。
Sellers说，我们发现钙钛矿是辐射硬的，但不是出于许多人认为的原因。“我们发现，整个社区没有正确测试它们。钙钛矿是薄膜，它们也非常柔软，因此，如果您使用为传统太阳能电池开发的空间协议，高能粒子的相互作用可以忽略不计，这意味着钙钛矿看起来很难辐射，因为我们认为它们没有经过适当的测试。”
为了开发一种测试钙钛矿的新方法，杜兰特与德克萨斯州登顿UNT物理系副教授Bibhudutta Rout合作，测量太阳能电池在不同条件下的辐射硬度或辐射照射。
Sellers说，我们开始通过控制性地停止太阳能电池不同部位的这些颗粒来进行这些非常有针对性的辐射依赖性测试。“因此，我们没有使用非常高能的粒子，而是使用低能粒子，特别是质子，因为这些粒子对钙钛矿更有害，在太空中非常普遍，以低能轰炸太空中的太阳能电池和其他材料。当我们这样做时，我们确认钙钛矿确实非常辐射硬，因为它们很柔软，密度不是很高，所以当它们受损时，它们会很快愈合。”
卖家将效果比作一桶水。水开始时静止不动。你可以泼水来制造混乱，但一旦溅水停止，它就会回到寂静。
他说，这些钙钛矿非常接近于液体，所以当它们受损时，它们会自我愈合。钙钛矿就像一桶水一样，会在太空中紊乱和损坏，但也会很快沉淀或愈合并恢复正常。我们所做的是创建一个协议，一套钙钛矿电池在进入太空之前必须对其进行测试的条件，以便国际社会以正确和相同的方式测试这些材料。”
这项研究的应用开辟了一系列可能性。一个感兴趣的研究领域包括调查钙钛矿在月球永久装置中的使用，特别是轻质柔性钙钛矿是否可以折叠并成功部署到太空中，甚至可以在月球上制造。
同样，未来的研究可以探索钙钛矿太阳能电池在发射环境强烈的木星等行星或高辐射水平的极地轨道卫星任务中的应用。
美国宇航局格伦研究工程师兼合著者Lyndsey McMillon-Brown说，新材料的空间资格是由任务要求驱动的。这项工作非常重要，因为我们正在研究钙钛矿对辐射的反应，这与美国宇航局最感兴趣的应用最相关。
Sellers说，通过团结起来，定义联邦和商业空间界就这些协议的测试方式达成一致，是向前迈出的重要一步，正在开拓如何在太空中部署钙钛矿。
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