研究人員正研發在月球上生產單晶層太陽能電池的技術
愛沙尼亞人塔林科技大學(TalTech)化學和材料科學專業的博士生Katriin Kristmann開始研究,旨在開發在月球上生產單晶層太陽能電池的技術。研究活動的結果計劃用於為歐洲航天局(ESA)及其國際合作夥伴的未來月球前哨站提供電力。月球前哨站計劃在未來幾十年內建立在月球的南極。
這種像砂紙一樣的太陽能電池是基於TalTech公司研究人員開發的單晶粉技術,其中太陽能電池由成千上萬的小晶體組成,直徑為50微米,嵌入聚合物中,形成一個連續的層。這些微晶體吸收太陽光。為了完成太陽能電池,這些微晶體被塗上了緩衝層和窗口層。
通過這種方式,每個晶體作為一個小型的獨立太陽能電池工作,並產生電力。這樣的太陽能電池有很多優點,例如輕質太陽能電池板技術結合了高效單晶材料和低成本卷對卷電池板生產的優點,能夠製造出靈活、輕質、低成本的太陽能電池板,以最低成本覆蓋廣大地區。原則上,對太陽能模塊的尺寸和形狀沒有限制。
單晶層太陽能電池中使用的微晶體可以從月球的土壤或岩漿中發現的元素中產生。微晶體的潛在材料將是黃鐵礦FeS2,它的元素包括鐵和硫,在月球團岩中相當豐富,而且黃鐵礦太陽能電池的理論效率達到25%。研究人員表示,他們與歐空局的第一次接觸是在大約六年前實現的,當時他們發現單晶層太陽能電池技術在空間應用方面很有前景。
第一個合作項目的目的是測試技術的適用性,以及在惡劣的空間環境中的耐久性,他們技術通過了這些測試。從那時起,他們萌生了採用單晶層太陽能電池技術為未來的月球前哨站供電想法,目標是使用月球岩石中可用的源材料。