新聞眼／上太空出任務 太陽能板會「自我療傷」

澳洲科學界表示，他們研發中的太陽能源板碰到宇宙輻射破壞時，擁有「自我治療」、修復的能力，這項新發現可望讓未來的人造衛星、太空船上的動力來源更具韌力、更可靠。

有種通稱「鈣鈦礦太陽能電池」(Perovskite Solar Cell, PSC)的太陽能源板，之前便展現具備很多潛能，可以在太空使用，例如它超級輕、製造相對便宜，而且把太陽輻射轉化成電力的效率很高。

但是，新太陽能源板必須在太空中承受得住高能質子顆粒的衝擊。這項研究是由雪梨大學以及「澳洲加速器科學中心」(Centre for Accelerator Science in Australia)聯合進行，學者們認為已經找到解方。

學者們在發表於「先進能源材料」(Advanced Energy Materials)期刊的文章中寫道，「太空硬體在軌道中會曝露、遭遇到質子輻射。所以，要評估鈣鈦礦太陽能電池的輻射穩定度，大家極有興趣」。

學者們在實驗室設計出條件，旨在模擬質子輻射跨越數十年乃至數百年的效應，再測試適合用來造衛星的超薄太陽能電池基質；這是擁有這些特質的材料首度如此測試。

實驗發現，鈣鈦礦太陽能電池裡的「電洞傳輸材料」(hole transport material)，對電池能承受多大損傷、自我治療能做得多好，至關重要。電洞傳輸材料促進電洞在太陽能電池裡移動（電子闕如），讓它們保持分離，電力還造得出來。

實驗指出，兩種特殊的電洞傳輸材料，以及一種摻染劑(dopant)最能抵禦質子輻射傷害。精心排置之下，電洞傳輸材料也能自我修復太陽能源板，直到效能恢復到百分之百。

自我治療是透過退火(annealing)這個過程，在這門材料科學是在真空中施加熱能，而熱能可取自太陽；理論上，太陽輻射可以修補這些太陽能電池，還能讓它們發電。

完美成品還要再做更多研究才辦得到，但澳洲這項研究顯示這種方法可行。研究團隊奈米科技專家安妮塔‧何—拜利(Anita Ho-Baillie)表示，希望研究所得能有助於未來研發出低成本、超輕太陽能電池，供未來太空任務使用。