Korišćenje fleksibilnih organskih solarnih ćelija u stratosferi

Korišćenje fleksibilnih organskih solarnih ćelija u stratosferi

Bliski svemirski avioni i pseudo sateliti na velikim visinama u stratosferi imaju široku primenu u monitoringu životne sredine, pomoći i ublažavanju katastrofa, praćenju poljoprivrede i šumarstva, istraživanju resursa i komunikaciji. Sunčeva energija je najbolji izvor energije za svemirske letelice i pseudo satelite na velikim visinama.

Za razliku od Zemlje, solarni paneli za primenu u svemiru treba da imaju visok odnos snage po težini sa odličnom pouzdanošću u okruženju stratosfere, što je od suštinskog značaja za smanjenje ukupne težine elektroenergetskog sistema i posledično povećanje nosivosti i izdržljivosti aviona.

U poređenju sa zrelim tehnologijama solarnih ćelija, nove solarne ćelije od nano tankog filma, uključujući organske solarne ćelije i solarne ćelije od perovskita, veoma su atraktivne za primene u vazduhoplovstvu zahvaljujući karakteristikama visokog odnosa snage po težini i odlične fleksibilnosti koja je nastala. od ultratanke slojevite strukture.

Iako su konceptualni dokazi performansi u stratosferi i satelitskim visinama izvedeni korišćenjem balona na velikim visinama ili letenja rakete, respektivno, nije bilo istraživanja o performansama na licu mesta i testu stabilnosti fleksibilnih organskih solarnih ćelija velike površine (FOSC) u objavljeno je okruženje u stratosferi

Naučnici sa Instituta za nano-tehnologiju i nano-bioniku i istraživanje vazduhoplovstva, Kineske akademije nauka, Nacionalnog centra za nanonauku i tehnologiju, istražili su in-situ performanse i stabilnost FOSC velikih površina u okruženju stratosfere od 35 km od strane Suzhou. balon na velikoj visini.

Nefulerenske fleksibilne organske solarne ćelije sa površinom ćelije od 0,64 cm 2 proizvedene su putem obrađene u rastvoru sa PET/AgNVs duboko štampanim kao elektrodama. Niskotemperaturni, termički ciklusi, kao i testovi UV-osvetljenja u laboratoriji su sprovedeni da bi se procenio učinak FOSC-a u simuliranim uslovima.

Dalje, rezultati merenja na licu mesta su pokazali da su FOSC-i dali najveću gustinu snage od 15,26 mV/cm 2 i efikasnost od 11,16% na 35 km pod zračenjem AM0, što odgovara odnosu snage po težini od 3,32 kV/kg. Pored toga, fleksibilne organske solarne ćelije održale su stabilnost tokom 3 sata neprekidnog leta na 35 km. Ovi rezultati su od velikog značaja za svemirske solarne ćelije i pokazuju mogućnost FOSC-a velike površine za korišćenje svemira.