Радиационно-защитные покрытия солнечных элементов на основе стекол, накапливающих объемный заряд

Значительный защитный эффект, достигаемый с помощью прозрач­ных покрытий из плавленного кварца или нетемнеющего стекла, для солнечных элементов и батарей, работающих в радиационных поя­сах Земли, ’достаточно подробно рассмотрен в работах [22* 23, 96]. Поглощая или ослабляя низкоэнергетическую протонную и частично электронную компоненты радиационных поясов, сравнительно тон­кие (толщиной 0,3—0,5 мм) стеклянные покрытия заметно умень­шают количество частиц, попадающих в солнечный элемент, и тем самым снижают уровень радиационных повреждений, в несколько раз удлиняя срок активного существования элементов и батарей в условиях интенсивного корпускулярного облучения.

Дополнительный эффект защиты от воздействия космической ра­диации может быть достигнут, если в качестве покрытия солнечных элементов использовать стекла, способные накапливать объемный электрический заряд под действием электронов радиационных поясов Земли. Наземные исследования показали, что доза радиации за по­крытием, содержащим объемный заряд, может снижаться в зави­симости от соотношения между пробегом электронов и толщиной покрытия на 10—40%. В этом случае эффект ослабления потока электронов достигается за счет их взаимодействия не только с ве­ществом покрытия, но и с его внутренним электрическим по­лем [283].

Использование явления накопления заряда в покрытиях в усло­виях радиационных поясов Земли позволяет повысить эффективность радиационной защиты без проведения предварительной зарядки сте­кол на Земле.

Среди диэлектрических материалов, обладающих термостой­костью, радиационно-оптической устойчивостью, способностью обра­зовывать под влиянием потока электронов сильные внутренние элек­трические поля с высоким (до десятков и сотен часов) временем ре­лаксации, наилучшее сочетание свойств характерно для фосфатных неорганических стекол [284]. Среди фосфатных стекол наибольший эффект воздействия внутреннего поля на возрастание коэффициента

обратного отражения электронов наблюдается при использовании стекла с эффективным атомным номером Za,*=8 и плотностью 2,5 г/см3 [285].