莫斯科5月7日電 俄羅斯著名的克爾德什研究中心開發(fā)出可用于火星探測的新型太陽能電池，并研制出使用廉價的惰性氣體氪或者氬作燃料的探測器發(fā)動機，可使火星探測的成本減少80%%。
俄研究人員研制的全新太陽能電池是在用廉價的非晶態(tài)硅代替太陽能電池中的昂貴的晶體硅或砷化鎵半導體材料的基礎(chǔ)研制成功的。在襯底上鍍非晶態(tài)硅膜要比生長單晶硅膜便宜得多，同時在技術(shù)上更為簡單。為了提高太陽能電池的有效系數(shù)，研究人員使用了新的技術(shù)工藝：借助于很細的激光束在非晶態(tài)硅膜上建立“量子坑”。這個“量子坑”就是大小為2個納米的原子結(jié)構(gòu)段。它們相距10個納米，嚴格地排列在薄膜表面。這些“量子坑”是人為地在非晶態(tài)薄膜表面形成的有序狀態(tài)，性能類似于單晶。研究人員在實驗中發(fā)現(xiàn)，這種假單晶的效率與真正的單晶體一樣好。因此，用這樣的“量子坑”薄膜制成的太陽能電池的成本將大大降低。另外，研究人員設(shè)法使太陽能電池的襯底不是用厚度為100微米、而是用20微米的鋼薄膜制成，還可再降低太陽能電池的重量，也意味降低了發(fā)射的成本。
同時，為了在火星探測的往返途中合理的使用來自太陽能的電能，而不使用液體燃料，研究人員研制出了新的使用氪氣或者氬氣發(fā)動機，取代昂貴的使用氙氣的發(fā)動機。目前，用氙氣做燃料的發(fā)動機只在很小的衛(wèi)星中使用，但氙氣要比氪氣或者氬氣昂貴得多。研究人員發(fā)現(xiàn)，在火星探測中，電離廉價的惰性氣體氪或者氬作發(fā)動機燃料也可以保證足夠的能量。
研究人員在與俄宇航部門的合作研究中發(fā)現(xiàn)，如果俄航天部門原計劃在2018年實施的火星探測需要1000億美元的話，使用新的太陽能電池和用氪氣或者氬氣作燃料的發(fā)動機，可將成本降低到200億美元。
俄研究人員研制的全新太陽能電池是在用廉價的非晶態(tài)硅代替太陽能電池中的昂貴的晶體硅或砷化鎵半導體材料的基礎(chǔ)研制成功的。在襯底上鍍非晶態(tài)硅膜要比生長單晶硅膜便宜得多，同時在技術(shù)上更為簡單。為了提高太陽能電池的有效系數(shù)，研究人員使用了新的技術(shù)工藝：借助于很細的激光束在非晶態(tài)硅膜上建立“量子坑”。這個“量子坑”就是大小為2個納米的原子結(jié)構(gòu)段。它們相距10個納米，嚴格地排列在薄膜表面。這些“量子坑”是人為地在非晶態(tài)薄膜表面形成的有序狀態(tài)，性能類似于單晶。研究人員在實驗中發(fā)現(xiàn)，這種假單晶的效率與真正的單晶體一樣好。因此，用這樣的“量子坑”薄膜制成的太陽能電池的成本將大大降低。另外，研究人員設(shè)法使太陽能電池的襯底不是用厚度為100微米、而是用20微米的鋼薄膜制成，還可再降低太陽能電池的重量，也意味降低了發(fā)射的成本。
同時，為了在火星探測的往返途中合理的使用來自太陽能的電能，而不使用液體燃料，研究人員研制出了新的使用氪氣或者氬氣發(fā)動機，取代昂貴的使用氙氣的發(fā)動機。目前，用氙氣做燃料的發(fā)動機只在很小的衛(wèi)星中使用，但氙氣要比氪氣或者氬氣昂貴得多。研究人員發(fā)現(xiàn)，在火星探測中，電離廉價的惰性氣體氪或者氬作發(fā)動機燃料也可以保證足夠的能量。
研究人員在與俄宇航部門的合作研究中發(fā)現(xiàn)，如果俄航天部門原計劃在2018年實施的火星探測需要1000億美元的話，使用新的太陽能電池和用氪氣或者氬氣作燃料的發(fā)動機，可將成本降低到200億美元。
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來源：科技日報
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本文鏈接：俄用非晶態(tài)硅代替晶體硅制造全新太陽能電
http:leisuda.cn/news/2006-5/200658101036.html
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