月球尘埃模拟物制成太阳能电池

《科技日报》北京4月6日电(记者张梦然)德国波茨坦大学团队在最新一期《设备》杂志发表的研究中，报告了他们模拟月球灰尘，制造新型太阳能电池。这项创新为太空探索中的能源需求提供了解决方案，尤其是考虑到将重型材料送入太空的考验。

目前太阳能电池用于太空任务的效率极高，可达30%至40%，但其高成本和重量限制了其应用。新的研究目标是用月球表面疏松的岩石碎片(即月球风化层)制成的玻璃代替地球制造的覆盖层，从而降低航天器的发射质量和运输成本。据估计，仅这一变化就可以大大降低航天器的发射成本，大大提高了长期月球定居的概率。

首先，团队熔化了一种模拟月球灰尘的物质，制成了所谓的“月球玻璃”，并将其与钙钛矿结合制成了太阳能电池。钙钛矿因其成本低、制造方便、光电转换能力高而被选中。实验数据显示，这种新方法每向太空运输一克材料产生的能量是普通太阳能电池板的100倍。

此外，“月亮玻璃”太阳能电池在受到太空级别辐射时，其性能优于传统地球制造版本。标准玻璃在太空中会逐渐变黄，导致阳光透射率降低，效率降低。但由于杂质自然为棕色，“月亮玻璃”可以稳定结构，避免进一步暗化，增强对辐射的抵抗力。

研究还表明，制造“月亮玻璃”的过程相对简单，不需要复杂的净化过程，只需要集中太阳光就可以将月球风化层熔化成玻璃。通过调整“月亮玻璃”厚度，提高太阳能电池成分，实现了10%的转换效率。团队认为，如果能提高“月亮玻璃”的透明度，效率可以提高到23%。

这项研究意味着它在研究和开发可持续且经济有效的太空能源解决方案方面迈出了重要一步。