俄用非晶態(tài)硅代替晶體硅制造全新太陽(yáng)能電池

　　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(cè)的新型太陽(yáng)能電池，并研制出使用廉價(jià)的惰性氣體氪或者氬作燃料的探測(cè)器發(fā)動(dòng)機(jī)，可使火星探測(cè)的成本減少80%%。
　　
　　俄研究人員研制的全新太陽(yáng)能電池是在用廉價(jià)的非晶態(tài)硅代替太陽(yáng)能電池中的昂貴的晶體硅或砷化鎵半導(dǎo)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(zhǎng)單晶硅膜便宜得多，同時(shí)在技術(shù)上更為簡(jiǎn)單。為了提高太陽(yáng)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(xì)的激光束在非晶態(tài)硅膜上建立“量子坑”。這個(gè)“量子坑”就是大小為2個(gè)納米的原子結(jié)構(gòu)段。它們相距10個(gè)納米，嚴(yán)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(shí)驗(yàn)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(yáng)能電池的成本將大大降低。另外，研究人員設(shè)法使太陽(yáng)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(yáng)能電池的重量，也意味降低了發(fā)射的成本。

　　同時(shí)，為了在火星探測(cè)的往返途中合理的使用來(lái)自太陽(yáng)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(dòng)機(jī)，取代昂貴的使用氙氣的發(fā)動(dòng)機(jī)。目前，用氙氣做燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)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(cè)中，電離廉價(jià)的惰性氣體氪或者氬作發(fā)動(dòng)機(jī)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(jì)劃在2018年實(shí)施的火星探測(cè)需要1000億美元的話，使用新的太陽(yáng)能電池和用氪氣或者氬氣作燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)，可將成本降低到200億美元。