В России создали материал, который не боится радиации

Новый материал для солнечных батарей, устойчивый к воздействию высоких доз радиации, разработали российские физики совместно с международным научным коллективом. Это открытие может стать прорывом для космической энергетики, так как обычные солнечные элементы быстро теряют свои свойства под воздействием космического излучения.

Фото: United States Navy by Stephen P. Weaver., https://creativecommons.org/public-domain/pdm/

Радиация

Проблемы перовскитовых батарей

Солнечные элементы на основе перовскитов — один из главных трендов современной прикладной науки. Их эффективность уже превысила 26%, что делает их привлекательными для использования.

Однако эти материалы имеют слабое место: они разрушаются под действием космического излучения и солнечного света.

"Мы решили эту проблему, частично заменив ионы свинца в сложных галогенидах на ионы кальция, стронция и бария. Замещение свинца составило от 1 до 10%, так как полная замена приводит к потере способности материала поглощать свет", — рассказал заведующий лабораториями функциональных материалов ФИЦ ПХФ и МХ РАН, Павел Трошин.

Уникальная стойкость к радиации

Модифицированные перовскиты показали высокую фотостабильность и радиационную стойкость. Лучшие из образцов выдержали дозы гамма-излучения в 5,5 миллиона грей и потоки электронов, эквивалентные 15 годам космического полёта.

Эти результаты были достигнуты благодаря замене части ионов свинца на щелочноземельные металлы, что улучшило устойчивость материала без потери его эффективности.

Перспективы применения

Новое открытие делает перовскитовые солнечные батареи перспективным решением для космоса, где устойчивость к экстремальным условиям имеет ключевое значение. По словам заведующего кафедрой электрофизики УрФУ Ивана Жидкова, этот подход может в будущем позволить использовать такие материалы для создания долговечных энергетических систем.

Уточнения

Ионизи́рующее излуче́ние (неточный синоним с более широким значением — радиация) — потоки фотонов и других элементарных частиц или атомных ядер, способные ионизировать вещество.