เซลล์แสงอาทิตย์ที่บางลงจะทนทานต่อการแผ่รังสีในอวกาศได้มากกว่า

เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดบางพิเศษใหม่สามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานสำหรับดาวเทียมในพื้นที่ที่มีรังสีสูง พัฒนาโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ในสหราชอาณาจักร อุปกรณ์นี้ใช้แกลเลียมอาร์เซไนด์ (GaAs) ชั้นบาง ๆ เพื่อดูดซับแสงและทนทานต่อรังสีโปรตอนมากกว่าอุปกรณ์หนาที่ศึกษาก่อนหน้านี้

รังสีคอสมิกเป็นรังสีไอออไนซ์ที่ประกอบด้วยส่วนผสมของไอออนหนัก

และรังสีคอสมิก 

(โปรตอน อิเล็กตรอน และนิวเคลียสของอะตอมพลังงานสูง) สนามแม่เหล็กโลกปกป้องเราจากรังสีนี้ถึง 99.9% และอีก 0.1% ที่เหลือจะถูกลดทอนลงอย่างมากจากชั้นบรรยากาศของเรา อย่างไรก็ตาม ยานอวกาศไม่ได้รับการป้องกันดังกล่าว และรังสีสามารถสร้างความเสียหายหรือแม้แต่ทำลายอุปกรณ์

อิเล็กทรอนิกส์บนยานได้ข้อบกพร่องที่เกิดจากการแผ่รังสีจะดักจับตัวพาประจุที่เปิดใช้งานด้วยแสง

ในเซลล์แสงอาทิตย์ ความเสียหายจากรังสีจะก่อให้เกิดข้อบกพร่องในวัสดุเซลล์แสงอาทิตย์ที่สร้างชั้นเก็บแสงของเซลล์ ข้อบกพร่องเหล่านี้ดักจับตัวพาประจุแบบโฟโตแอกตีฟที่รับผิดชอบ

ในการสร้างกระแสไฟฟ้าไหลผ่านวัสดุ ลดกระแสไฟ และลดกำลังไฟฟ้าที่ส่งออกของเซลล์ในที่สุด

ยิ่งอนุภาคมีประจุต้องเดินทางผ่านเซลล์แสงอาทิตย์มากเท่าไร โอกาสที่อนุภาคเหล่านั้นจะพบกับข้อบกพร่องและถูกดักจับก็ยิ่งมีมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้น การลดระยะการเดินทางนี้หมายความว่าอนุภาค

ที่มีขนาดเล็กกว่าจะถูกดักจับโดยข้อบกพร่อง วิธีหนึ่งที่ทำได้คือทำให้เซลล์แสงอาทิตย์บางลง ในงานชิ้นใหม่นี้ นักวิจัยที่นำ ได้ทำอย่างนั้น โดยสร้างเซลล์จากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์กองหนึ่งที่มีชั้นดูดซับแสง GaAs ที่มีความหนาเพียง 80 นาโนเมตร เพื่อทดสอบว่ากลยุทธ์นี้ใช้ได้ผลหรือไม่ 

ทีมงานได้เลียนแบบผลกระทบของรังสีคอสมิกโดยการถล่มเซลล์ใหม่ด้วยโปรตอนที่สร้างขึ้นที่โรงงานนิวเคลียร์ ในสหราชอาณาจักร จากนั้น พวกเขาวัดประสิทธิภาพของเซลล์โดยใช้การรวมกันของแคโทโดลูมิเนสเซนซ์ที่แก้ไขด้วยเวลา ซึ่งจะวัดขอบเขตของความเสียหายจากรังสี และอุปกรณ์

ที่เรียกว่า 

ที่กำหนดว่าอุปกรณ์ที่ถูกทิ้งระเบิดจะเปลี่ยนแสงแดดเป็นพลังงานได้ดีเพียงใดและเพื่อนร่วมงานพบว่าอายุการใช้งานของตัวพาประจุในอุปกรณ์ลดลงจากประมาณ 198 พิโควินาที (10 -12วินาที) ก่อนการแผ่รังสีเหลือประมาณ 6.2 พิโควินาทีหลังจากนั้น อย่างไรก็ตาม 

กระแสที่เกิดขึ้นจริงยังคงคงที่จนถึงระดับหนึ่งของความคล่องแคล่วของโปรตอน ซึ่งเกินกว่านั้นจะลดลงอย่างรวดเร็ว นักวิจัยกล่าวว่าการลดลงนี้มีความสัมพันธ์กับจุดที่อายุการใช้งานของพาหะซึ่งคำนวณจากแคโทโดลูมิเนสเซนซ์ เทียบได้กับเวลาที่พาหะข้ามผ่านอุปกรณ์บางเฉียบ

การผลิตกระแสไฟฟ้าในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูง“การประยุกต์ใช้ศักยภาพหลักของอุปกรณ์ที่ศึกษาในงานนี้คือการผลิตกระแสไฟฟ้าในสภาพแวดล้อมอวกาศที่มีความต้องการสูง” ในการศึกษาที่อธิบายงานวิจัยซึ่งตีพิมพ์นักวิจัยเสนอว่าสภาพแวดล้อมดังกล่าวอาจเป็นวงโคจรมิดเดิ้ลเอิร์ธ (MEOs) 

วงโคจร

ของดวงจันทร์ยูโรปาของดาวพฤหัสบดี ซึ่งเป็นที่สนใจทางวิทยาศาสตร์เป็นพิเศษในการค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลก เป็นอีกตัวอย่างหนึ่ง ดวงจันทร์ดวงนี้มีสภาพแวดล้อมที่มีการแผ่รังสีรุนแรงที่สุดแห่งหนึ่งในระบบสุริยะ และการลงจอดของยานอวกาศที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์จะต้องใช้เซลล์

ที่มีความทนทานต่อรังสีสูงแม้ว่าเซลล์ใหม่จะได้รับการออกแบบเป็นแหล่งพลังงานสำหรับดาวเทียมเป็นหลัก ว่าเขา “ไม่ได้ปิดกั้นความคิด” ในการใช้เซลล์เหล่านี้เพื่อสร้างพลังงานในอวกาศเพื่อใช้บนโลกนี้ ตอนนี้เขาและเพื่อนร่วมงานวางแผนที่จะใช้สิ่งที่เรียนรู้จากการศึกษานี้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเซลล์

ของพวกเขาต่อไป “จนถึงตอนนี้ เราได้พิจารณาความหนาเพียงค่าเดียวสำหรับเซลล์บางเฉียบของเรา และผลลัพธ์ของเราจะช่วยให้เราทราบได้ว่ามีความหนาต่างกันที่ทำให้เกิดการประนีประนอมระหว่างความทนทานต่อรังสีและการดูดกลืนแสงได้ดีขึ้นหรือไม่” อธิบาย “เรายังสนใจที่จะพิจารณาการ

ซ้อนเซลล์บางเฉียบหลาย ๆ เซลล์เพื่อปรับปรุงกำลังขับและลองใช้วัสดุต่าง ๆ ผสมกัน”เช่น วงโคจรโมลนิยาที่ผ่านใจกลางแถบรังสีโปรตอนของโลกและใช้สำหรับ การตรวจสอบและการสื่อสารในละติจูดสูง เมื่อวงโคจรระดับต่ำของโลก (LEO) ที่ได้รับการปกป้องดีขึ้นเริ่มยุ่งเหยิงมากขึ้น วงโคจรดังกล่าว

จะมีความสำคัญมากขึ้น ดั้งเดิมเป็นปรากฏการณ์ควอนตัมโดยฟังก์ชันคลื่นของอนุภาคที่มีประจุจะได้รับผลกระทบจากศักย์ไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็ก แม้ว่าอนุภาคจะอยู่ในบริเวณที่ไม่มีสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กก็ตาม นับตั้งแต่ทศวรรษที่ 1960 เป็นต้นมา ผลกระทบดังกล่าวได้รับการสังเกตจากการแยก

ลำแสงอิเล็กตรอนและส่งลำแสงทั้งสองไปยังด้านใดด้านหนึ่งของพื้นที่ซึ่งมีสนามแม่เหล็กที่กำบังไว้อย่างสมบูรณ์ เมื่อลำแสงมารวมกันอีกครั้งที่เครื่องตรวจจับ เอฟเฟกต์ จะถูกเปิดเผยเป็นการแทรกสอดระหว่างลำแสงตอนนี้ นักฟิสิกส์ที่สแตนฟอร์ดได้สังเกตเห็นผลกระทบในรูปแบบความโน้มถ่วง

แม้ว่านักฟิสิกส์ได้ทำให้อะตอมเย็นลงจนถึงเศษส่วนเหนือศูนย์สัมบูรณ์มากว่า 30 ปีแล้ว และโมเลกุลไดอะตอมแบบเย็นพิเศษตัวแรกปรากฏขึ้นในช่วงกลางปี ​​2000 เป้าหมายของการสร้างโมเลกุลแบบเย็นพิเศษที่มีอะตอมสามอะตอมหรือมากกว่านั้นได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเข้าใจยาก

ทีมงานของ USTC และ Harvard ใช้เทคนิคที่แตกต่างและเสริมกันในการผลิตตัวอย่างโมเลกุลโซเดียม-โปแตสเซียมไตรอะตอมที่ 220 nK และโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่ 110 µK ตามลำดับ ความสำเร็จของพวกเขาปูทางไปสู่การวิจัยใหม่ๆ ทั้งในฟิสิกส์และเคมี ด้วยการศึกษาเกี่ยวกับปฏิกิริยาเคมีที่เย็นจัด 

Credit : เว็บสล็อตแท้