本站4月7日消息，據(jù)報(bào)道，德國(guó)波茨坦大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)近日取得突破性進(jìn)展，他們成功利用模擬月球塵埃制造出一種新型太陽(yáng)能電池，為解決太空探索中的能源供應(yīng)難題提供了創(chuàng)新方案。這項(xiàng)技術(shù)有望大幅降低太空任務(wù)的物資運(yùn)輸成本，為人類(lèi)長(zhǎng)期月球定居計(jì)劃鋪平道路。
目前太空任務(wù)使用的高效太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率可達(dá)30%-40%，但其昂貴的制造成本和較大的重量限制了廣泛應(yīng)用。研究團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，利用月球表面廣泛存在的風(fēng)化層物質(zhì)制成特殊玻璃材料"月玻璃"，替代傳統(tǒng)地球制造的太陽(yáng)能電池覆蓋物。初步估算顯示，這一創(chuàng)新可使航天器發(fā)射成本顯著降低。
研究過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)首先將模擬月球塵埃熔化制成"月玻璃"，再與鈣鈦礦材料結(jié)合制造太陽(yáng)能電池。鈣鈦礦因其成本低廉、制備簡(jiǎn)單和優(yōu)異的光電性能被選為核心材料。令人振奮的是，測(cè)試表明這種新型電池每克材料在太空中的能量產(chǎn)出是傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池的100倍。
"月玻璃"在太空環(huán)境中的表現(xiàn)尤為出色。相較于普通玻璃在太空輻射下會(huì)逐漸變黃導(dǎo)致性能下降，"月玻璃"因其天然棕色結(jié)構(gòu)能有效抵抗輻射損傷，保持長(zhǎng)期穩(wěn)定性。更值得一提的是，制造過(guò)程極為簡(jiǎn)便，僅需利用聚焦太陽(yáng)光產(chǎn)生的高溫即可將月球風(fēng)化層熔制成玻璃，無(wú)需復(fù)雜提純工藝。
目前該電池的轉(zhuǎn)換效率已達(dá)10%，研究人員表示通過(guò)優(yōu)化"月玻璃"透明度和電池結(jié)構(gòu)，效率有望提升至23%。這一突破不僅為月球基地建設(shè)提供了可行的能源解決方案，也為未來(lái)深空探索任務(wù)中的能源供應(yīng)開(kāi)辟了新途徑。
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