2024年7月9日，波茨坦大學、柏林工業大學和柏林亥姆霍兹中心的研究團隊成功將全球首個鈣鈦礦串聯太陽能電池發射至太空，這一里程碑式的實驗旨在測試其在極端輻射和溫度環境下的性能。這項研究不僅標誌著鈣鈦礦技術在航天應用中的重要進展，也為未來太空能源的發展提供了新的可能性。
鈣鈦礦太陽能技術的崛起
自2009年以來，鈣鈦礦材料因其優異的光電特性而受到廣泛關注。與傳統的矽基太陽能電池相比，鈣鈦礦電池具有更高的光吸收效率和更低的生產成本。這些特性使得鈣鈦礦成為第三代太陽能技術中的佼佼者，並逐漸取代傳統材料成為未來發展的重點。此次發射的鈣鈦礦串聯電池由兩種不同材料組成：一種是吸收藍綠光的鈣鈦礦材料，另一種是吸收紅外光的銅銦鎵硒（CIGS）材料。這種層疊設計不僅提高了功率轉換效率，還使得電池在極端環境下運行時更具穩定性。
太空實驗的重要性
這次實驗由歐洲航天局（ESA）發射的阿莉亞娜六號火箭承載，目的是測試鈣鈦礦串聯電池在太空中的表現。研究團隊希望透過這項實驗，了解電池在暴露於宇宙輻射和極端溫度下的耐久性。Felix Lang博士表示，這些電池有潛力在未來的衛星和太空任務中提供穩定的能源供應。根據先前NASA的研究，鈣鈦礦太陽能電池在國際太空站的表現甚至比地球上的表現更佳。經過10個月的測試，這些電池顯示出良好的耐久性和光吸收能力，顯示出其在太空環境中的潛力。
未來展望
隨著此次實驗的成功，研究團隊計劃深入探討鈣鈦礦材料在極端環境下的退化機制及其自我修復能力。如果這些電池能夠抵抗宇宙輻射和溫度變化，它們將為太空任務提供可靠且高效的能源解決方案。此外，這一技術還可能推動地球上的可再生能源發展。總體而言，第一個串聯鈣鈦礦太陽能電池進入太空的成功，不僅是科學界的一次重大突破，也為未來航天能源技術奠定了堅實基礎。
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