Los paneles solares recientemente desarrollados pueden autocurarse y repararse cuando son dañados por la radiación espacial. Este hallazgo promete hacer que las fuentes de energía para satélites y naves espaciales sean más resistentes y confiables en el futuro.
Un tipo de panel solar conocido como celda solar de perovskita (PSC) ha mostrado anteriormente un gran potencial para su uso en el espacio: es liviano y relativamente asequible de fabricar, y convierte la radiación solar en electricidad con un alto nivel de eficiencia.
Sin embargo, también debe resistir el aluvión de alta energía de partículas de protones
“El hardware espacial estará expuesto a la radiación de protones en estas órbitas”. escribir los investigadores en su artículo publicado. “Por lo tanto, es de gran interés evaluar la estabilidad de la radiación para las PSC”.
En condiciones de laboratorio diseñadas para simular los efectos de la radiación de protones a lo largo de decenas o incluso cientos de años, los investigadores probaron sustratos de células solares apto para su uso en satélites, la primera vez que se prueban así materiales con estas propiedades.
Los experimentos encontraron que el material de transporte de agujeros (HTM) en el PSC era crucial para saber cuánto daño podía soportar y qué tan bien podía sanar. El HTM facilita el movimiento de agujeros (la ausencia de electrones
Dos tipos particulares de HTM y un tipo de dopante (una sustancia modificadora aplicada a los HTM) demostró ser mejor para resistir el daño por radiación de protones. Cuidadosamente configurado, el HTM también puede habilitar la autocuración de los paneles y recuperar hasta el 100 por ciento de su eficiencia.
Esta curación se realiza a través de un proceso de recocido, o la aplicación de calor en el vacío, que podría ser alimentado por el sol. En teoría, la radiación solar podría reparar estas células solares y también alimentarlas.
Hacer que funcione requerirá mucha más investigación, pero este estudio muestra que es posible, que algún día podríamos tener naves espaciales alimentadas por paneles solares que puedan repararse a sí mismos. Teniendo en cuenta los altos costos de ir al espacio, eso podría marcar una gran diferencia.
“Esperamos que los conocimientos generados por este trabajo ayuden a los esfuerzos futuros en el desarrollo de células solares livianas de bajo costo para futuras aplicaciones espaciales”. dice nanocientífica Anita Ho-Baillie de la Universidad de Sydney.
La investigación ha sido publicada en Materiales energéticos avanzados.