![]() 利用原始風化層在 月球上製造太陽能電 池的模擬圖 月球塵埃模擬物製太陽能電池 天文學團隊一直在探索利用月球塵埃的各種方法,從提取水作為燃料到用月球磚建造房屋。現在,他們又將月球塵埃轉化為太陽能電池,這一創新成果有望為未來月球城市提供所需的能源。德國波茨坦大學團隊日前發佈消息稱,該科研團隊模擬月球塵埃製造出一種新型太陽能電池。這項創新為太空探索中的能源供應問題提供解決方案,特別是考慮到將重型材料送入太空的挑戰。 當前,用於太空任務的太陽能電池效率極高,可達百分之三十到百分之四十,但其高昂的成本和重量限制了它們的應用。科研團隊的最新目標是通過使用月球表面鬆散的岩石碎片(即月球風化層)製成的玻璃來替代地球製造的覆蓋物,從而減輕航天器的發射質量和運輸成本。據估計,僅此一項改變就能使航天器的發射成本劇降,極大地提升長期月球定居的可能性。 科研團隊首先熔化了一種模擬月球塵埃的物質,製成了所謂的“月玻璃”,並用它與鈣鈦礦結合製作出了太陽能電池。鈣鈦礦因其低廉的成本、易於製造以及高效的光電轉換能力而被選用。實驗結果顯示,這種新方法每輸送一克材料到太空所產生能量是傳統太陽能電池板的一百倍。 此外,當受到太空級別的輻射照射時,“月玻璃”太陽能電池表現優於傳統地球製造的版本。標準玻璃在太空中會逐漸變黃,導致陽光透過率下降和效率降低,而“月玻璃”因其中的雜質呈現自然棕色,能夠穩定結構,防止進一步暗化,並增強對輻射的抵抗力。 研究還表明,製造“月玻璃”的過程相對簡單,只需集中太陽光即可達到將月球風化層熔化成玻璃所需的高溫,無需複雜的淨化過程。通過調整“月玻璃”厚度及優化太陽能電池成分,已實現了百分之十的轉換效率,團隊認為如果能提高“月玻璃”的透明度,效率可提升至百分之二十三。 科研人員表示,這項研究標誌在開發可持續且經濟有效的太空能源解決方案方面邁出了重要一步。相比將太陽能電池從地球運送到遙遠的月球,直接利用月球塵埃製造太陽能電池可謂“就地取材”,極大地降低了運輸成本。設想一下,人類可以先在月球上採集塵埃、岩石等物質,提純出太陽能電池所需的原材料。然後再利用3D打印技術批量生產太陽能電池,從而為航天員和月球探測設備提供長期能源和動力。在遙遠的未來,若人類建立月球基地,這樣的太陽能電池也可以成為太空電力的重要來源,保障月球基地正常運轉。這一突破不僅為太空探索提供了新的能源解決方案,也展示了月球資源的巨大潛力。 多 姿 |
請發表評論