Учените разработиха технологичен процес за масово производство на перовскитни слънчеви панели на Луната

Германия е лидер в Европа в производството на електричество от слънчева светлина. Сега този опит може да бъде издигнат буквално до космически висоти. Германски учени са разработили технологичен процес за производство на перовскитни слънчеви панели от лунен реголит и предлагат да произвеждат слънчеви клетки директно върху сателита. Според тях така ще бъде по-евтино и по-ефективно за всички.

Изследването е проведено от учени от Факултета по физика и астрономия на потсдамския университета в (University of Potsdam Institute of Physics and Astronomy). Работата е публикувана в списание Device. Вместо скъпоструващи доставки на готови слънчеви панели до Луната, 99% от тяхната маса може да бъде получена от местни ресурси. Локалното производство ще осигури рекордно ниво на плътност на мощността на клетките — над 22-50 W/g, което е 20-100 пъти по-високо от традиционните космически слънчеви батерии.

Както отбелязват изследователите, такива високи плътности на мощността могат да бъдат постигнати без компромис с надеждността, механичната стабилност и радиационната защита от панелите. „Използвайки анортозит като симулант на реголит с висока стъклообразуваща способност, ние получаваме прозрачни лунни стъкла, които позволяват утаяването на висококачествени перовскити“ — казаха учените.

Изследователският екип тества три конфигурации на устройства, базирани на непрозрачни медни (Cu) електроди в различни комбинации с подложки, както и прозрачни ултратънки метални и оксидно-цинкови (IZO) електроди.

„В конфигурациите с подложки ефективността достига 9,4% (при свръхтънък метален контакт) и 12,1% (при IZO) при използване на лунно стъкло в неоптимизирани условия на нанасяне на контактния слой. Тези показатели са сравними с ефективността, постигната при конвенционалните стъклени подложки, подчертават учените. „По-нататъшното оптимизиране на прозрачните контактни слоеве за намаляване на серийното съпротивление на устройството може да подобри ефективността с до 17,5%„

Работата показва, че лунното стъкло е силно устойчиво на облъчване от високоенергийните протони. В комбинация с радиационната устойчивост на перовскитите, това ще позволи създаването на надеждни и устойчиви на радиация устройства, които ще проправят пътя към екологични решения в областта на лунната енергия.

Учените вярват, че перовскитните слънчеви клетки, направени на Луната по тяхната технология, могат да постигнат ефективност от над 23%. „Комбинирайки висока устойчивост на радиация, максимална мощност на единица маса и лекота на производство, нашите перовскитни слънчеви клетки, базирани на лунен реголит, ще бъдат най-обещаващият начин за захранване на бъдещите лунни селища“ — заключават изследователите.