编者按：来自Skoltech，IPCP RAS，MSU和UFU的科学家们已经考虑了新型光伏技术在航天器和卫星中的应用，并探讨了钙钛矿太阳能电池在伽马射线照射方面的辐射稳定性。该研究的结果发表在Journal of Physical Chemistry Letters上。


钙钛矿太阳能电池代表了一种非常有前途的新兴光伏(PV)技术。自2009年第一个基于具有钙钛矿结构的复杂卤化铅的太阳能电池开发以来，它们的功率转换效率(PCE)从3.8%增加到约24%。光伏技术的这一进步是前所未有的。钙钛矿太阳能电池被认为是光伏技术的未来，并且可能取代昂贵的硅基太阳能电池板。除了低制造成本之外，钙钛矿太阳能电池比传统太阳能电池轻得多，这使得它们对于空间应用具有吸引力。

由Pavel Troshin教授领导的研究小组是首批探索钙钛矿太阳能电池在卫星和航天器中潜在应用的团队之一。Skoltech博士 学生Aleksandra Boldyreva解释了她的工作的主要结果：“太空中的太阳能电池不仅应该承受严重的太阳辐射，而且必须能够耐受高剂量的伽马射线以实现多年的稳定运行。在我们的工作中，我们研究了具有钙钛矿晶格的复合卤化铅Cs 0.15 MA 0.10 FA 0.75 Pb(Br 0.17 I 0.83)3在文献中称为三阳离子钙钛矿，并且被认为是该族材料中最稳定的。

“钙钛矿薄膜和太阳能电池暴露在伽马射线中，剂量高达5000Gy。太阳能电池在暴露于300Gy射线时看起来相当稳定，但是更高的剂量导致短路快速衰减电流密度(J sc)和器件的功率转换效率。使用一套互补的分析技术，我们发现器件退化的主要原因与γ射线引起的卤素相分离有关。换句话说，I -和Br -离子离开混晶的晶格并倾向于形成富含溴或碘的单独的无定形或结晶域。我们小组首次揭示了γ射线引起的卤离子相分离的异常效应。“

总而言之，Skoltech的科学家们发现，目前的混合卤化物三重阳离子钙钛矿不适合空间应用。需要具有增强稳定性的新型材料，这是Troshin教授研究小组的主要目标之一。

原标题：研究人员评估了钙钛矿太阳能电池在太空应用中的潜力