När rymdorganisationer tränger sig längre in i det yttre solsystemet, blir det minskande solljuset en kritisk utmaning. En standard solpanel på 1 meter (3,2 fot) som levererar ungefär 400 W nära jorden skulle behöva vara ungefär 2 000 gånger större för att producera samma effekt i Plutos avlägsna omloppsbana【NASA】.
För att ta itu med detta har NASA samarbetat med MSGI Technology Solutions, som nyligen introducerade solceller som innehåller mikroskopiska kolpelare – nanorör – i cellstrukturen.
Nanorören fyller två nyckelfunktioner:de fångar fotoner som annars skulle reflekteras från en plan yta, och de ökar panelens effektiva yta, vilket gör att mer ljus kan skördas och omvandlas till elektricitet.
Dammackumulering utgör också ett betydande effektivitetshot. Bara 0,1 ounce (2,8 g) damm per kvadratyard (0,9 m²) kan minska en panels produktion med upp till 40 %. Som svar utvecklade NASA-forskare och externa medarbetare en smutsavvisande, självrengörande beläggning som ursprungligen utformades för utomjordiska tillämpningar【NASA】.
Dessa paneler har ett tunt, transparent, elektriskt ledande skikt. Inbyggda sensorer upptäcker dammuppbyggnad och utlöser en elektrisk puls som skickar en kort elektromagnetisk våg, vilket effektivt kastar bort smuts utan några rörliga delar.
Ett sådant rengöringssystem är ovärderligt eftersom det eliminerar mekaniskt slitage på rörliga komponenter och eliminerar behovet av manuell tvätt – en arbetsintensiv och vattenkrävande uppgift som skulle vara opraktisk på den dammiga ytan på Mars eller andra avlägsna platser.
Bortom rymden översätts dessa framsteg till vardagen. Moderniserade solpaneler driver nu ett brett utbud av konsumtionsvaror – från portabel campingutrustning till radioapparater – och tekniken lovar för storskaliga applikationer, vilket potentiellt leder till nya typer av markkraftverk.
Utan NASA:s banbrytande forskning och samarbete med privata företag skulle soltekniken sannolikt förbli i sin linda. Tack vare dessa ansträngningar kommer soldrivna lösningar att fortsätta att utvecklas, vilket gynnar både rymdutforskning och jordbundna energibehov.
