روسيا تطور ألواحا شمسية خاصة لاستكشاف الفضاء

يطور علماء في روسيا ألواحا شمسية من البيروفسكايت، والتي تبشر بإحداث ثورة في إنتاج الطاقة، حيث تحول هذه الألواح ضوء الشمس بكفاءة إلى كهرباء، وهي أخف وزنا، وتتميز بمقاومة عالية للإشعاع، وهو أمر بالغ الأهمية للاستخدام في ظروف الفضاء، بحسب سبوتنيك.

ويعمل فريق البحث الروسي على تحسين المواد لزيادة عمرها الافتراضي ومتانتها في مواجهة الإشعاع الكوني الشديد، وتعد خلايا البيروفسكايت الشمسية بديلا ناشئا للألواح التقليدية المصنوعة من السيليكون، والتي تهيمن حاليا على أكثر من 85% من السوق. واليوم، تتجاوز كفاءة ألواح البيروفسكايت 26%، مقاربة تقريبا كفاءة ألواح السيليكون، إلا أن إنتاجها أرخص وأكثر مراعاةً للبيئة.

ومن أبرز عيوبها سرعة تحللها تحت تأثير الضوء والأكسجين والحرارة. أما في الفضاء، حيث يغيب الأكسجين وتكون تقلبات درجات الحرارة قصيرة، فإن هذه المشكلة أقل أهمية، وتصبح مقاومة الإشعاع المؤين أمرا بالغ الأهمية. هذه الخصائص تجعل ألواح البيروفسكايت واعدة بشكل خاص للرحلات الفضائية، حسب ماورد في بوابة روسيا العلمية "سايينتيفيك روسيا".

يمكن لهذه الألواح العمل دون تدهور كبير لمدة تتراوح بين سنتين وثلاث سنوات، وهو عمر افتراضي مماثل لعمر ألواح السيليكون في ظروف الفضاء.

وتشمل طريقة فعالة أخرى، الاستبدال الجزئي للرصاص في البيروفسكايت "بأيونات الكالسيوم" و"السترونشيوم" و"الباريوم"، ما يعزز مقاومتها للضوء وجرعات إشعاع غاما الشديدة.

كما يستخدم إنتاج ألواح البيروفسكايت في روسيا تقنيات طباعة الأغشية الرقيقة الحديثة، المشابهة للطباعة النافثة للحبر، ما يبسط العملية ويقلل تكلفتها بشكل كبير مقارنة بتقنيات السيليكون.

تتجلى مزايا ألواح البيروفسكايت الشمسية للفضاء بوضوح: كفاءة عالية، وزن خفيف، قدرة تحمل محسنة للإشعاع، وتكاليف تصنيع أقل، وتواصل فرق البحث الروسية اختبار هذه التقنيات وتحسينها، استعدادا لإطلاق أول ألواح البيروفسكايت في الفضاء خلال بضع سنوات، ما قد يعزز مكانة روسيا في تكنولوجيا الفضاء والطاقة المتجددة.