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4月7日消息，據(jù)報道，德國波茨坦大學(xué)研究團(tuán)隊近日取得突破性進(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。這項技術(shù)有望大幅降低太空任務(wù)的物資運輸成本，為人類長期月球定居計劃鋪平道路。
目前太空任務(wù)使用的高效太陽能電池轉(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。
研究過程中，團(tuán)隊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)合制造太陽能電池。鈣鈦礦因其成本低廉、制備簡單和優(yōu)異的光電性能被選為核心材料。令人振奮的是，測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，保持長期穩(wěn)定性。更值得一提的是，制造過程極為簡便，僅需利用聚焦太陽光產(chǎn)生的高溫即可將月球風(fēng)化層熔制成玻璃，無需復(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，也為未來深空探索任務(wù)中的能源供應(yīng)開辟了新途徑。
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