Bisherige Solarmodule im Space Tech Bereich hatten das große Problem, dass selbst kleinste Beschädigungen die Wirksamkeit nachhaltig stören konnten. Aber auch Strahlung setzt den Zellen spürbar zu. Doch nun scheint Solestial einen Ausweg gefunden zu haben. Die neuen ultradünnen Silizium-Solarmodule können Strahlungsschäden unter Sonnenlicht bei 90°C wirksam zu heilen.
Nachdem die Solarmodule einer Strahlungsintensität ausgesetzt wurden, welche normalerweise erst nach 10 Jahren in einem niedrigen Erdorbit (LEO) erreicht werden, fiel die Leerlaufspannung der Silizium-Solarzellen von Solestial nur um 4% und behielt 96% ihres Anfangswerts bei. Dies zeigt die Machbarkeit von selbstheilenden Solarzellen mit deutlich reduzierter strahlungsbedingter Degradation. Basis dafür ist jedoch dass die Betriebstemperaturder Solarzellen im Orbit ähnliche Temperaturen regelmässig erreicht wird.
Die Ergebnisse des französischen Labors beweisen, dass die Silizium-Solarzellen deutlich weniger Degradation erleiden und eine höhere Effizienz am Lebensende behalten als andere siliziumbasierte Solarprodukte für den Weltraum. Während einer 10-jährigen Mission in LEO verlieren herkömmlich genutzte III-V-Mehrfachsolarpanels aufgrund von Strahlungsschäden allein 10-15% ihrer Anfangseffizienz. Bei terrestrischen Silizium-Solarpanels wäre der Schaden noch größer, bei 35-40%. Weder III-V noch terrestrisches Silizium haben eine unabhängige Laborvalidierung einer so signifikanten Niedertemperatur-Heilung gezeigt. Solestials bahnbrechende selbstheilende Fähigkeit ist in der Raumfahrtindustrie unübertroffen.
„Die Niedertemperatur-Heilung ist eine entscheidende Fähigkeit für siliziumbasierte Solarprodukte im Weltraum“, sagte Stanislau Herasimenka, Mitbegründer und CEO von Solestial. „Es war uns wichtig, mit einem weltweit angesehenen Labor zusammenzuarbeiten, um unsere einzigartige Technologie unabhängig validieren zu lassen. Das CEA ist eine renommierte Organisation mit einem erstklassigen Labor; wir waren begeistert, mit ihrem Team zusammenzuarbeiten. Wir freuen uns auf weitere Tests mit dem CEA in den kommenden Monaten, um interne Heilungsergebnisse bei noch niedrigeren Temperaturen zu validieren.“
Solestials Silizium-Solarzellen integrieren eine proprietäre Defekt-Engineering-Technologie, um Strahlungsschäden selbst zu heilen, was zu einem minimalen Effizienzverlust über die Betriebsdauer führt. Gekoppelt mit anderen Vorteilen der Solestial-Technologie, wie leicht verfügbaren Rohstoffen und dem Einsatz automatisierter Geräte, ist das Ergebnis kostengünstigere, langlebigere Solarzellen und -decken mit nahezu unbegrenzter Herstellungskapazität.
„Die Strahlungsheilungstechnologie ist ein wichtiger Durchbruch für die Weltraum Photovoltaik-Industrie“, sagte Romain Cariou, Experte für Silizium-Solaranwendungen im Weltraum beim CEA. Die Technologie von Solestial wurde über mehr als ein Jahrzehnt entwickelt und begann ihr Leben an der Arizona State University, wo das Unternehmen ursprünglich als Regher Solar konzipiert wurde.
