月球尘埃模拟物制成太阳能电池
来源:M6米乐官网登录 发布时间:2025-04-07 15:16:382025-04-07
——习在致中国科学院建院70周年贺信中作出的“两加快一努力”重要指示要求 1 ...
——习在致中国科学院建院70周年贺信中作出的“两加快一努力”重要指示要求
1949年,伴随着新中国的诞生,中国科学院成立。作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我们国家科技进步、经济社会持续健康发展和国家安全做出了无法替代的重要贡献。更多简介 +
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中国科学技术大学(简称“中国科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中国科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。
中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。
上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,由上海市人民政府主管,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展的策略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。
利用原始风化层在月球上制造太阳能电池的模拟图。图中机器人负责获取原始风化层并将其运送到生产设施,安装生产后的太阳能电池可为未来月球栖息地甚至城市供电。图片来自:德国波茨坦大学
在最新一期《设备》杂志发表的研究中,德国波茨坦大学团队报告了他们模拟月球尘埃制造出一种新型太阳能电池。这项创新为太空探索中的能源供应问题提供解决方案,特别是考虑到将重型材料送入太空的挑战。
当前,用于太空任务的太阳能电池效率非常之高,可达30%到40%,但其高昂的成本和重量限制了它们的应用。新研究目标是利用月球表面松散的岩石碎片(即月球风化层)制成的玻璃来替代地球制造的覆盖物,从而减轻航天器的发射质量和运输成本。据估计,仅此一项改变就能使航天器的发射成本剧降,这极大地提升了长期月球定居的可能性。
团队首先熔化了一种模拟月球尘埃的物质,制成了所谓的“月玻璃”,并用它与钙钛矿结合制作出了太阳能电池。钙钛矿因其低廉的成本、易于制造以及高效的光电转换能力而被选用。实验结果为,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。
此外,当受到太空级别的辐射照射时,“月玻璃”太阳能电池表现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”因其中的杂质呈现自然棕色,能够稳定结构,防止进一步暗化,并增强对辐射的抵抗力。
研究还表明,制造“月玻璃”的过程相对简单,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,已实现了10%的转换效率,团队认为如果能提高“月玻璃”的透明度,效率可提升至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。
利用原始风化层在月球上制造太阳能电池的模拟图。图中机器人负责获取原始风化层并将其运送到生产设施,安装生产后的太阳能电池可为未来月球栖息地甚至城市供电。图片来自:德国波茨坦大学在最新一期《设备》杂志发表的研究中,德国波茨坦大学团队报告了他们模拟月球尘埃制造出一种新型太阳能电池。这项创新为太空探索中的能源供应问题提供解决方案,特别是考虑到将重型材料送入太空的挑战。当前,用于太空任务的太阳能电池效率非常之高,可达30%到40%,但其高昂的成本和重量限制了它们的应用。新研究目标是利用月球表面松散的岩石碎片(即月球风化层)制成的玻璃来替代地球制造的覆盖物,从而减轻航天器的发射质量和运输成本。据估计,仅此一项改变就能使航天器的发射成本剧降,这极大地提升了长期月球定居的可能性。团队首先熔化了一种模拟月球尘埃的物质,制成了所谓的“月玻璃”,并用它与钙钛矿结合制作出了太阳能电池。钙钛矿因其低廉的成本、易于制造以及高效的光电转换能力而被选用。实验结果为,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。此外,当受到太空级别的辐射照射时,“月玻璃”太阳能电池表现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”因其中的杂质呈现自然棕色,能够稳定结构,防止进一步暗化,并增强对辐射的抵抗力。研究还表明,制造“月玻璃”的过程相对简单,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,已实现了10%的转换效率,团队认为如果能提高“月玻璃”的透明度,效率可提升至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。