中国报告大厅网讯,在探索外太空的过程中,如何以更轻量化和可持续的方式获取稳定能源一直是人类面临的重大挑战。传统太阳能电池虽效率出众却受限于成本与重量,而一项突破性研究通过利用月球表面的天然资源——风化层,为这一难题提供了极具潜力的答案。科学家们成功将模拟月尘转化为高性能材料,并结合新型光电技术,开发出能在极端太空环境下稳定工作的新一代能源系统。
中国报告大厅发布的《2025-2030年中国太阳能电池产业运行态势及投资规划深度研究报告》指出,当前用于航天任务的太阳能电池虽能达到30%至40%的高转换效率,但其高昂的成本和重量限制了规模化应用。研究团队聚焦于月球表面广泛存在的松散岩石碎屑(即月球风化层),将其熔融成特殊玻璃材料作为覆盖层。这种"月玻璃"替代方案可使航天器发射时每克材料携带的能量产出提升至传统产品的100倍,显著降低运输成本并推动长期月球基地建设的可行性。
通过聚焦太阳光能直接熔化月壤,研究人员无需复杂净化步骤即可制备"月玻璃"。这种材料因含有的天然杂质呈现独特棕色基底,在太空高辐射环境中展现出卓越优势——其结构稳定性远超地球制造的标准玻璃。实验数据显示,传统覆盖层在宇宙射线作用下会逐渐黄化导致透光率下降,而"月玻璃"不仅保持光学性能稳定,还能增强太阳能电池对辐射的抵抗能力。
研究团队将"月玻璃"与钙钛矿材料结合制造太阳能电池单元。得益于钙钛矿低成本、高光电转换潜力特性,当前实验样品已实现10%的实际转化效率。进一步优化表明,若通过工艺改进提高"月玻璃"透明度至理想水平,其理论效率可提升至23%,这将显著增强深空探测任务的能源供给能力。
这项技术突破不仅解决了材料运输的重量桎梏,更构建了就地资源利用的闭环模式。通过直接使用月球表面现成资源制造关键组件,未来月球基地可大幅减少对地球补给的依赖。从短期看,该方案将使航天器发射成本剧降;长远而言,则为火星等深空任务的能源系统设计提供了全新思路。
总结:
这项研究通过材料创新与工艺革新,在降低太空能源获取门槛的同时显著提升了设备可靠性。月球风化层转化技术不仅解决了传统太阳能电池的重量与寿命瓶颈,更开创了利用地外资源进行能源生产的先河。随着透明度优化等后续工作的推进,这种新型系统有望成为人类迈向深空时代的可靠动力源,为长期太空居住和星际探索奠定坚实的能源基础。
中国报告大厅声明:本平台发布的资讯内容主要来源于合作媒体及专业机构,信息旨在为投资者提供一个参考视角,帮助投资者更好地了解市场动态和行业趋势,并不构成任何形式的投资建议或指导,任何基于本平台资讯的投资行为,由投资者自行承担相应的风险和后果。
我们友情提示投资者:市场有风险,投资需谨慎。