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德团队以“月玻璃”创新太阳能电池,为太空能源供应带来新曙光

2025-04-08 08:15:53 来源: 综合人民网
  近日,在最新一期《设备》杂志上发表的一项研究引发了全球太空探索领域的广泛关注。德国波茨坦大学团队成功模拟月球尘埃制造出一种新型

  近日,在最新一期《设备》杂志上发表的一项研究引发了全球太空探索领域的广泛关注。德国波茨坦大学团队成功模拟月球尘埃制造出一种新型太阳能电池,这一创新成果为太空探索中的能源供应难题提供了全新解决方案,有望推动人类太空探索迈向新的阶段。

  当前,太空任务中使用的太阳能电池虽效率极高,可达30%到40%,但其高昂的成本和重量成为制约其广泛应用的关键因素。将重型材料送入太空需要耗费大量资源和资金,这使得太阳能电池的使用受到诸多限制。而新研究的目标正是通过创新材料,减轻航天器的发射质量和运输成本,从而提升太空探索的可行性和经济性。

  研究团队首先将目光投向了月球表面丰富的松散岩石碎片——月球风化层。他们熔化了一种模拟月球尘埃的物质,成功制成了“月玻璃”,并将其与钙钛矿结合,制作出了新型太阳能电池。钙钛矿凭借其低廉的成本、易于制造以及高效的光电转换能力,成为此次研究的理想材料。实验结果令人振奋,这种新方法每输送一克材料到太空所产生能量是传统太阳能电池板的100倍,这意味着在太空能源供应方面取得了重大突破。

  除了高效的能量输出,新型“月玻璃”太阳能电池在太空环境中的表现也十分出色。当受到太空级别的辐射照射时,它优于传统地球制造的版本。标准玻璃在太空中会逐渐变黄,导致阳光透过率下降和效率降低,而“月玻璃”因杂质呈现自然棕色,能够稳定结构,防止进一步暗化,并增强对辐射的抵抗力,为太阳能电池在太空中的长期稳定运行提供了保障。

  值得一提的是,制造“月玻璃”的过程相对简单。团队只需集中太阳光即可达到将月球风化层熔化成玻璃所需的高温,无需复杂的净化过程。通过调整“月玻璃”厚度及优化太阳能电池成分,目前已实现了10%的转换效率,团队更有信心将效率提升至23%。

  这项研究标志着在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。对于未来的太空探索任务而言,这一创新成果意味着航天器可以携带更轻便、更高效的能源设备,降低发射成本,延长在太空中的运行时间。同时,它也为长期月球定居提供了有力支持,使得在月球上建立可持续的人类居住点成为可能。

  随着科技的不断进步,相信这一创新成果将为人类太空探索事业带来更多的惊喜和突破,开启太空能源利用的新篇章。

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