Cientistas russos enviam PV orgânico em órbita

Cientistas do Instituto Skoltech de Ciência e Tecnologia da Rússia demonstraram uma célula solar com alta estabilidade à radiação. Os cientistas dizem que as células, baseadas em compostos orgânicos poliméricos, podem ser um forte candidato para atender às exigências de alimentar satélites na órbita inferior da Terra.

O uso de células solares orgânicas para satélites de energia poderia oferecer uma enorme economia de custos. Imagem: Skoltech

Uma equipe liderada pelo Instituto Skolkovo de Ciência e Tecnologia (Skoltech), em Moscou, demonstrou uma célula solar orgânica capaz de resistir a 6 mil unidades de radiação gama (Gy), uma conquista que, segundo o instituto, é recorde.

O desempenho gera esperanças de que a célula possa alimentar satélites na órbita próxima da Terra, onde os pesquisadores teorizaram que o dispositivo poderia oferecer vida útil operacional muito além de 10 anos.

As células são descritas no artigo Estabilidade à Radiação Impressionante de Células Solares Orgânicas Baseadas em Derivados de Fulereno e Polímeros Conjugados Contendo Carbazol ,publicados na ACS Applied Materials & Interfaces . Os dispositivos baseiam-se numa mistura de polímeros à base de carbazole e um derivado de fulereno.

Os testes mostraram que uma película composta desses materiais manteve mais de 80% de sua eficiência de conversão inicial após a exposição a uma dose máxima absorvida de 6.500 Gy. Os pesquisadores observaram que a NASA estima que os satélites geocêntricos da órbita da Terra sejam expostos a uma dose anual média de radiação de 160 Gy, fazendo com que o composto testado pela Skoltech seja um forte candidato a operar efetivamente em tal ambiente por mais de uma década.

Outros aspectos positivos

O documento observou outras vantagens do uso de PV orgânico para aplicações de satélite, incluindo uma alta relação potência / peso e flexibilidade. "A implantação de velas solares espaciais feitas de células solares plásticas flexíveis representa uma oportunidade atraente para aumentar o poder dos conversores fotoelétricos nos satélites", disse o professor da Skoltech, Pavel Troshin, que liderou o grupo de pesquisa.

O mesmo grupo recentemente avaliou um grupo de perovskitas baseadas em chumbo para aplicações semelhantes e descobriu que as células rapidamente se degradaram sob exposição a 5.000 Gy de radiação. Um grupo de pesquisa chinês, por sua vez, descobriu a falta de umidade no oxigênio a 35 km da superfície da Terra , aproveitando a vantagem da perovskita .

Os satélites que exigem uma fonte de energia no espaço dependem principalmente de células solares III-V - assim chamadas porque incorporam elementos desses grupos da tabela periódica. Conceitos alternativos, como PV orgânico e perovskitas, no entanto, potencialmente oferecem uma alternativa muito mais barata.

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