अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए लचीला, विकिरण-प्रतिरोधी कार्बनिक सौर कोशिकाएं आदर्श, नए अध्ययन पाता है

कार्बनिक सौर कोशिकाएं अपने हल्के, लचीले और विकिरण-प्रतिरोधी गुणों के कारण अंतरिक्ष मिशनों को शक्ति देने के लिए एक आशाजनक समाधान के रूप में उभरी हैं। कार्बन-आधारित सामग्रियों से बनी इन सौर कोशिकाओं को पारंपरिक सिलिकॉन और गैलियम आर्सेनाइड कोशिकाओं के विकल्प के रूप में खोजा जा रहा है। दोनों सिलिकॉन और गैलियम आर्सेनाइड, जबकि प्रभावी, महंगा, भारी और लचीलेपन की कमी है। दूसरी ओर, कार्बनिक सौर कोशिकाएं, उच्च-ऊर्जा प्रोटॉन के खिलाफ लचीलापन प्रदर्शित करती हैं, जो अंतरिक्ष में सामना किए गए सबसे हानिकारक कणों में से हैं।

कार्बनिक सौर कोशिकाओं का विकिरण प्रतिरोध

अनुसार से अध्ययन जूल में प्रकाशित, छोटे अणुओं के साथ निर्मित कार्बनिक सौर कोशिकाओं ने तीन साल के अंतरिक्ष जोखिम के बराबर विकिरण के अधीन होने के बाद प्रदर्शन में कोई गिरावट नहीं दिखाई। हालांकि, बहुलक-आधारित सामग्रियों के साथ बनाए गए लोगों ने दक्षता में 50 प्रतिशत की गिरावट का अनुभव किया। इस कमी को इलेक्ट्रॉन जाल के गठन के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था जब प्रोटॉन ने आणविक साइड चेन को क्लीव किया, इलेक्ट्रॉनों को इलेक्ट्रोड से बहने से रोकता है।

स्टीफन फॉरेस्ट, पीटर ए। फ्रेंकेन ने मिशिगन विश्वविद्यालय में इंजीनियरिंग के प्रोफेसर के प्रोफेसर, TechExplore को समझाया कि क्षति को संभावित रूप से थर्मल एनीलिंग द्वारा उलट दिया जा सकता है। एक प्रयोगशाला सेटिंग में लगभग 100 डिग्री सेल्सियस तक कोशिकाओं को गर्म करने से हाइड्रोजन को कार्बन परमाणुओं के साथ फिर से बॉन्ड करने में सक्षम बनाया गया, जो आणविक संरचना की मरम्मत करता है। हालांकि, अंतरिक्ष के निर्वात में या लंबे समय तक मिशन की स्थिति में इस प्रक्रिया की विश्वसनीयता के बारे में प्रश्न रहते हैं।

भविष्य के अनुसंधान निर्देश

अध्ययन के प्रमुख लेखक, योंग्शी ली, उस समय इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग में एक एसोसिएट रिसर्च साइंटिस्ट, ने TechExplore को उजागर किया कि आगे की खोज इलेक्ट्रॉन जाल के गठन को रोकने या स्व-हीलिंग में सक्षम सामग्रियों को रोकने पर ध्यान केंद्रित करेगा। नानजिंग विश्वविद्यालय में LI संक्रमण के साथ, अंतरिक्ष अनुप्रयोगों के लिए कार्बनिक सौर कोशिकाओं को आगे बढ़ाने पर अनुसंधान जारी रहने की उम्मीद है।

यह शोध लुरी नैनोफैब्रिकेशन सुविधा और मिशिगन आयन बीम प्रयोगशाला सहित सुविधाओं में आयोजित किया गया था। जबकि चुनौतियां बनी हुई हैं, निष्कर्ष अंतरिक्ष अन्वेषण के मांग वातावरण में सौर कोशिकाओं की दक्षता और स्थायित्व में सुधार के लिए नई संभावनाएं खोलते हैं।