在太空輻射摧殘後，科學家發現鈣鈦礦太陽能可 100% 恢復

澳洲研究發現，送上太空進行測試，然後質子輻射損壞的鈣鈦礦太陽能電池，只要經過熱真空中退火，就能 100% 恢復原始效率。

太空環境遠比地球惡劣多了，寬溫度波動和太陽輻射都會讓太陽能電池受損，根據 NASA 先前的研究，鈣鈦礦太陽能電池是太空太陽能的潛力候選者之一。他們花 10 個月測試鈣鈦礦電池在國際太空站的表現，評估吸收劑對真空環境、極端溫度、輻射和光壓力源的抵抗力，發現鈣鈦礦太陽能 10 個月後還是「深黑色」。

鈣鈦礦太陽能也有製造成本低、轉換效率高優勢，這次澳洲雪梨大學團隊，則展開能否修復鈣鈦礦太陽能的研究。

團隊首先使用熱變溫導納頻譜（Thermal Admittance Spectroscopy）跟深能級瞬態譜儀（deep-level transient spectroscopy）來研究太空近地軌道上的高能質子輻射，以及熱真空能否修復鈣鈦礦太陽能電池上的缺陷。

之前所有鈣鈦礦太陽能電池質子輻射研究都是在厚度超過 1 釐米、較重的電池基板上進行，團隊考量到功率重量比，採用 0.175 釐米超薄且輻射透明的藍寶石基板，團隊也在實驗室模擬在太空環境會受到的質子輻射。

研究發現，可以加以設計鈣鈦礦電池的電洞傳輸材料（Hole Transport Material，HTM），來提高抗輻射性。化學分析指出，基於 LiTFSI 溶劑工程製備高效鈣鈦礦太陽能電池，質子輻射會讓其中的氟擴散到光吸收層，導致電池逐漸退化，效率也會逐漸降低。

目前研究小組確定，不含 Spiro-OMeTAD 和 LiTFSI 的太陽能電池至少不會遭受氟擴散影響，並且質子輻射引起的分解也可以透過真空熱處理來逆轉。教授 Anita Ho-Baillie 表示，團隊希望這項研究有助於開發太空應用的低成本輕型太陽能電池。

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（首圖來源：ARC Centre of Excellence in Exciton Science）