太空卫星大多由太阳能电池供电，太阳能电池将阳光转化为电能。一些暴露在轨道上的辐射会损坏这些设备，降低它们的性能，限制它们的使用寿命。英国剑桥大学科学家根据最新一期《应用物理杂志》提出了一种耐辐射光伏电池设计，其特点是具有超薄的光吸收材料层，较薄的电池可以减少轨道上光伏电池的辐射损伤，从而有望提高卫星性能。
当太阳能电池吸收光线时，它们将能量转移到材料中带有负电荷的电子上。这些电荷流子被释放并产生通过光伏的电流。太空中的辐射会使太阳能电池材料中的原子移位，从而缩短载流子的使用寿命，从而造成损坏，降低效率。由于电荷流子在使用寿命内的传输路径较短，使光伏变薄会延长其使用寿命。
防辐射电池的应用之一是研究行星和卫星。比如木星卫星木卫二拥有太阳系中最恶劣的辐射环境之一，需要防辐射设备才能将太阳能航天器降落在木卫二上。
研究人员利用半导体砷化钒建造了两种类型的光伏设备。一种是芯片上的设计，通过分层堆叠几种物质；另一种设计涉及银色后视镜，以增强光线的吸收。
为了模拟太空辐射的影响，研究人员用英国道尔顿·坎布里亚核设施产生的质子对这些设备进行了轰击。他们利用阴极发光技术研究辐射前后光伏设备的性能，然后使用紧凑的太阳能模拟器进行第二组测试，以确定这些设备在受到质子轰击后将太阳光转化为电力。
研究人员表示，超薄太阳能电池在一定阈值以上的质子辐射性能优于之前研究过的较厚设备。超薄的几何结构提供了比之前观察到的两个数量级更好的性能。此外，由于电荷载体的使用寿命足够长，这些超薄电池的性能可以在设备端子之间传输。
如果提供相同数量的电力，运行20年后，较厚的电池将是超薄电池所需的盖玻片的3.5倍。因此，超薄电池节省的资源将转化为更轻的负载和更少的发射成本。
