月球尘土模仿物制成太阳能电池

  使用原始风化层在月球上制作太阳能电池的模仿图。图中机器人担任获取原始风化层并将其运送到出产设备，装置出产后的太阳能电池可为未来月球栖息地乃至城市供电。图片来自：德国波茨坦大学

  科技日报北京4月6日电 （记者张梦然）在最新一期《设备》杂志宣布的研讨中，德国波茨坦大学团队报告了他们模仿月球尘土制作出一种新式太阳能电池。这项立异为太空探究中的动力供应问题供给解决方案，特别是考虑到将重型资料送入太空的应战。

  当时，用于太空使命的太阳能电池功率十分之高，可达30%到40%，但其昂扬的本钱和分量约束了它们的使用。新研讨方针是使用月球外表松懈的岩石碎片（即月球风化层）制成的玻璃来代替地球制作的掩盖物，然后减轻航天器的发射质量和运输本钱。据估计，仅此一项改动就能使航天器的发射本钱剧降，这极大地提升了长时间月球久居的可能性。

  团队首要熔化了一种模仿月球尘土的物质，制成了所谓的“月玻璃”，并用它与钙钛矿结合制作出了太阳能电池。钙钛矿因其低价的本钱、易于制作以及高效的光电转化才能而被选用。试验成果为，这种新方法每运送一克资料到太空所发生能量是传统太阳能电池板的100倍。

  此外，当遭到太空等级的辐射照耀时，“月玻璃”太阳能电池体现优于传统地球制作的版别。规范玻璃在太空中会逐突变黄，导致阳光透过率下降和功率下降，而“月玻璃”因其间的杂质出现天然棕色，能够安稳结构，避免进一步暗化，并增强对辐射的抵抗力。

  研讨还标明，制作“月玻璃”的进程相对简略，只需会集太阳光即可到达将月球风化层熔化成玻璃所需的高温，无需杂乱的净化进程。经过调整“月玻璃”厚度及优化太阳能电池成分，已完成了10%的转化功率，团队以为如果能进步“月玻璃”的透明度，功率可提升至23%。

  这项研讨标志着在开发可继续且经济有用的太空动力解决方案方面迈出了重要一步。

  比较将太阳能电池从地球运送到悠远的月球，直接使用月球尘土制作太阳能电池可谓“因地制宜”，极大地下降了运输本钱。想象一下，人类能够先在月球上收集尘土、岩石等物质，提纯出太阳能电池所需的原资料。然后再使用3D打印技能批量出产太阳能电池，然后为宇航员和月球勘探设备供给长时间动力和动力。在悠远的未来，若人类树立月球基地，这样的太阳能电池也能成为太空电力的重要来历，保证月球基地正常运作。