波茨坦大学科学家将其首个钙钛矿叠层电池载入太空

近期，来自波茨坦大学的 Felix Lang 博士与他在柏林亥姆霍兹中心和柏林工业大学的合作者一起，将其第一块钙钛矿/叠层太阳能电池送入太空，以测试它们在极端辐射和温度环境循环发电下的性能。最近，他成功地收到了实验的第一批数据。

2024 年 7 月 9 日对于波茨坦大学的 Felix Lang 和他的团队来说是一个激动人心的日子：这是欧洲航天局从圭亚那航天中心首次发射新的阿丽亚娜 6 号火箭。在卫星上进行了他的一个太阳能电池实验。卫星本身在发射后 1 小时 6 分钟成功释放。“太阳能电池在发射后幸存下来并开始产生能量，即使没有与太阳完美对齐，”Felix Lang 说，他在 Dieter Neher 教授博士的主持下与他的初级研究小组一起庆祝这一首次成功，该小组由大众汽车基金会的 Freigeist-Fellowship 资助。

卫星上的太阳能电池是钙钛矿/CIGS(铜铟镓硒)和钙钛矿/硅叠层联太阳能电池，其中钙钛矿吸收太阳光的蓝绿色部分，而 CIGS 或硅吸收红红外部分。“这个技巧实现了最高的功率转换效率，这是为未来的卫星、空间站或航天器供电所必需的，”Felix Lang 解释说。“我们现在将研究未来几年的性能，以了解我们的叠层太阳能电池在太空中的稳定性和退化。”

为了完成这项具有挑战性的工作，Felix Lang 和他的博士生 Sercan Özen 与柏林亥姆霍兹中心(HZB)的 S. Albrecht 教授小组的 L. Zimmerman、光伏能力中心 (PVComB) C. Kaufmann 博士团队的 G. Farias/I. Kafedjiska 博士以及瑞士联邦材料科学与技术实验室 (Empa) 的 F. Fu 博士小组的 R. Kothandaraman 合作。卫星本身是一个专注于技术演示的在轨验证立方体 (OOV-Cube)，它是在柏林工业大学的 E. Stoll 教授和 Rapid Cubes GmbH 的 W. Frese 博士的主持下开发的。

如果成功，该任务的结果将是利用钙钛矿太阳能电池在太空中发电的重要一步。Felix Lang 和他的团队现在专注于研究钙钛矿单晶和叠层太阳能电池在太空中的可靠性，从恶劣的辐射环境开始，一直到极端温度循环。“我们希望钙钛矿是相当软的半导体，能够在潜在损坏后自我修复，从而超越传统技术，”他总结道。