7月18日,包含18個測試太陽能電池的實驗光伏組件被送到國際空間站,將安裝在空間站的外側(cè),研究電池的性能以及其承受空間站嚴酷性的能力。
除了測試三維格式,組件還將研究一種低成本銅 - 鋅 - 錫 - 硫(CZTS)太陽能電池制劑。
總之,發(fā)送到國際空間站的組件包含四種光伏設備:基于傳統(tǒng)碲化鎘的3D電池,基于CZTS材料的3D電池,佐治亞理工學院生產(chǎn)的傳統(tǒng)平面太陽能電池,以及基于CZTS的平面太陽能電池。
此實驗將在從美國佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射升空的SpaceX Falcon9火箭上進行。
佐治亞技術(shù)研究所(GTRI)首席研究工程師兼喬治亞理工學院材料科學與工程的客座教授Jud Ready表示:“我們想看看3D太陽能電池的捕光性能,以及他們?nèi)绾雾憫臻g站的苛刻條件。”
3D太陽能電池全方位捕光
還將對溫度進行測試,因為溫度會對太陽能電池性能造成影響。將微型碳納米管涂抹上光吸收劑,可從任意角度捕光,無需機器設備再將光伏組件對準太陽。
光吸收劑利用地球上資源豐富的材料
CZTS電池制劑使用地球上資源豐富的材料生產(chǎn)光吸收劑,比稀土元素例如銦、鎵和硒價格低一千倍。
CZTS光伏材料的一個優(yōu)點是其電子能帶結(jié)構(gòu)。CZTS是一種直接帶隙材料。在半導體物理學中,這意味著輸入的太陽光子能夠直接發(fā)射電流產(chǎn)生電子。3D技術(shù)將會提高光子被轉(zhuǎn)換成電子空穴對從而產(chǎn)生移動電荷載體的可能性。