工程師們創造了一種「宇宙面紗」，這是一種特殊的保護塗層，旨在保護衛星和太空船上的太陽能電池免受太空中嚴酷輻射環境的影響。這項技術是在薩里大學開發的，專為保護鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）中的有機分子而設計。這一創新可能為未來的太空任務鋪平道路，提供更輕、更便宜、壽命更長且更高效的電源。薩里大學能源技術講師、該研究的共同作者尹在旭博士（Dr Jae Sung Yun）表示：「鈣鈦礦太陽能電池在太空中具有良好的前景，但我們的太陽系中各種來源的輻射仍然是主要威脅，尤其是對使它們運作的有機分子來說。」他補充道：「我們的塗層有助於保護這些脆弱的部分，防止它們降解，並幫助電池在更長時間內保持高效。」
太空中的各種形式輻射不斷襲擊著我們的太陽系。這是一種動態的組合，包括來自太陽系外的高能粒子穩定流——銀河宇宙射線（GCRs），以及來自太陽的間歇性高能粒子爆發。這兩種來源對於構建穩固的太空技術以支持長時間任務帶來了挑戰。因此，太空級太陽能電池必須具有高效能、高比功率，並能夠承受極端輻射。儘管多接面 III-V 太陽能電池在太空應用中佔據主導地位，但其高昂的成本驅動了對像鈣鈦礦太陽能電池這樣更具成本效益的替代品的需求。研究指出：「雖然多接面 III-V 太陽能電池因其卓越的性能而占據主導地位，但其高成本促使人們對替代的、具成本效益的光伏技術產生興趣。鈣鈦礦太陽能電池已成為強有力的候選者，提供強大的輻射耐受性和高比功率。」
鈣鈦礦太陽能電池在太空中的一個大問題是由於質子輻射對其有機部分造成的損傷，這些有機部分被稱為 A 位有機陽離子。此外，這種損傷會損害電池的自我修復能力，並使其穩定性下降，限制其在長期太空應用中的可行性。為了應對這一挑戰，薩里團隊與合作夥伴開發了一種薄型保護塗層，使用名為丙烯-1,3-二胺碘化物（PDAI₂）的化合物。PDAI₂ 的保護機制的關鍵在於其穩定鈣鈦礦結構中脆弱的有機分子。研究人員解釋道，PDAI₂ 通過「穩定不穩定的分子，防止它們反應並轉化為氨或氫等氣體，這些氣體會逃逸並削弱電池的性能。」這種新型保護塗層的有效性經過了最嚴苛的考驗，研究小組將經處理和未經處理的鈣鈦礦太陽能電池暴露於高水平的質子輻射下。他們成功地複製了低地球軌道中相當於二十多年暴露的輻射水平。經塗層的電池顯示出較少的效率損失和最小的內部損害，證明了「宇宙面紗」的有效性。這種卓越的性能直接歸因於保護層成功防止了有害化學反應的發生。
研究人員相信，這種塗層可能會開創太空太陽能的新時代，使其變得更輕、更便宜和更高效，最終能夠支持更雄心勃勃且可持續的太空任務。從國際空間站等基礎太空基礎設施到詹姆斯·韋伯太空望遠鏡等先進科學儀器，所有這些都依賴穩固的太陽能電池陣列提供電力。太空探索的加速進展已經提升了對先進衛星技術的需求，導致衛星太陽能板市場預計在 2023 年達到 15.3 億美元 / 約 HK$ 119.34 億。這一發展也可能使那些致力於建立太空太陽能系統的公司受益，這些系統旨在將能量傳輸回地球。該研究已發表在期刊《Joule》中。
