Ученые разработали солнечные батареи из Луны
Москва, 4 апр - ИА Neftegaz.RU. Ученые из Италии и Германии разработали солнечные батареи на основе перовскитов, которые можно практически полностью производить из материалов, широко доступных на поверхности Луны.
Об этом говорится в статье с результатами исследования в журнале Device.
Это достижение может обеспечить будущие лунные базы и колонии возобновляемой энергией с минимальными поставками ресурсов с Земли, как сообщают ученые в статье.
По словам руководителя научной группы из Потсдамского университета Ф. Ланга, если значительно сократить использование земных компонентов в солнечных батареях, то необходимость в высокоэффективных панелях, преобразующих 30% солнечной энергии в электричество, отпадет.
Вместо этого можно построить дополнительные солнечные батареи на Луне, используя местные материалы.
Кроме того, разработанные батареи устойчивы к воздействию радиации, что является значительным преимуществом перед конкурентами.
Ученые отмечают, что большинство космических аппаратов полагается на высокоэффективные солнечные батареи, основанные на галлии, индии, мышьяке и других неорганических металлах и полупроводниках.
Хотя такие панели способны преобразовать приблизительно 1/3 солнечной энергии в электричество, они быстро деградируют под действием радиации и имеют значительный вес, что сильно увеличивает стоимость их вывода на орбиту.
Эта проблема особенно актуальна для колонизации Луны, поскольку стоимость доставки 1 кг полезного груза на ее орбиту или поверхность составляет около 1 млн евро.
Ученые решили эту задачу, создав технологию, позволяющую производить солнечные батареи на основе перовскитов непосредственно на поверхности Луны.
Фотоэлементы представляют собой тонкие пленки из перовскита, который был доставлен с Земли, помещенные между слоями лунного стекла - прозрачного материала, который можно изготовить на Луне из приповерхностных отложений минерала анортозита.
Проведенные учеными эксперименты показали, что двухмиллиметровые прослойки из лунного стекла защищают перовскиты от радиации, не препятствуя поглощению солнечной энергии.
Эти солнечные батареи смогут преобразовать примерно 10-23% солнечной энергии в электричество, при этом 99,4% их массы будет составлять материал, произведенный на Луне.
Это значительно уменьшит массу систем генерации электроэнергии, доставляемых с Земли, что в свою очередь позволит снизить затраты на создание такой инфраструктуры примерно в 100 раз и даст возможность быстро строить крупные лунные базы, рассчитанные на 200 и более человек.
В последние годы десятки научных групп по всему миру работают над созданием технологий, которые могут использовать солнечный свет и местные ресурсы Луны для обеспечения будущих лунных баз и колоний кислородом, водой, пищей и другими необходимыми ресурсами.
Эксперименты проводятся как на образцах настоящего лунного грунта из программы Аполлон или миссии Чанъэ-5, так и на созданных вручную аналогах.
Об этом говорится в статье с результатами исследования в журнале Device.
Это достижение может обеспечить будущие лунные базы и колонии возобновляемой энергией с минимальными поставками ресурсов с Земли, как сообщают ученые в статье.
По словам руководителя научной группы из Потсдамского университета Ф. Ланга, если значительно сократить использование земных компонентов в солнечных батареях, то необходимость в высокоэффективных панелях, преобразующих 30% солнечной энергии в электричество, отпадет.
Вместо этого можно построить дополнительные солнечные батареи на Луне, используя местные материалы.
Кроме того, разработанные батареи устойчивы к воздействию радиации, что является значительным преимуществом перед конкурентами.
Ученые отмечают, что большинство космических аппаратов полагается на высокоэффективные солнечные батареи, основанные на галлии, индии, мышьяке и других неорганических металлах и полупроводниках.
Хотя такие панели способны преобразовать приблизительно 1/3 солнечной энергии в электричество, они быстро деградируют под действием радиации и имеют значительный вес, что сильно увеличивает стоимость их вывода на орбиту.
Эта проблема особенно актуальна для колонизации Луны, поскольку стоимость доставки 1 кг полезного груза на ее орбиту или поверхность составляет около 1 млн евро.
Ученые решили эту задачу, создав технологию, позволяющую производить солнечные батареи на основе перовскитов непосредственно на поверхности Луны.
Фотоэлементы представляют собой тонкие пленки из перовскита, который был доставлен с Земли, помещенные между слоями лунного стекла - прозрачного материала, который можно изготовить на Луне из приповерхностных отложений минерала анортозита.
Проведенные учеными эксперименты показали, что двухмиллиметровые прослойки из лунного стекла защищают перовскиты от радиации, не препятствуя поглощению солнечной энергии.
Эти солнечные батареи смогут преобразовать примерно 10-23% солнечной энергии в электричество, при этом 99,4% их массы будет составлять материал, произведенный на Луне.
Это значительно уменьшит массу систем генерации электроэнергии, доставляемых с Земли, что в свою очередь позволит снизить затраты на создание такой инфраструктуры примерно в 100 раз и даст возможность быстро строить крупные лунные базы, рассчитанные на 200 и более человек.
В последние годы десятки научных групп по всему миру работают над созданием технологий, которые могут использовать солнечный свет и местные ресурсы Луны для обеспечения будущих лунных баз и колоний кислородом, водой, пищей и другими необходимыми ресурсами.
Эксперименты проводятся как на образцах настоящего лунного грунта из программы Аполлон или миссии Чанъэ-5, так и на созданных вручную аналогах.