德國波茨坦大學的研究團隊近日取得了一項令人矚目的科學突破，他們在《Device》雜志上發表的研究報告顯示，成功利用模擬月球塵埃制造出了太陽能電池。這一創新成果為解決太空探索中的能源供應難題提供了新的思路。
在當前的太空探索中，雖然使用的太陽能電池效率高達30%至40%，但其高昂的成本和重量卻成為了一大障礙。這些電池通常使用玻璃或厚箔作為覆蓋材料，不僅造價不菲，而且重量較大。因此，將這些電池從地球運往太空，不僅運輸成本巨大，還大大增加了航天器的發射重量。波茨坦大學研究團隊的負責人費利克斯·朗對此表示，當前的運輸方式并不理想。
為了克服這一難題，朗的團隊開始探索利用月球上現有的材料來制造太陽能電池。他們計劃用月球塵埃制成的玻璃，即月球玻璃，來替代傳統的地球制造玻璃。這一創新方案有望將航天器的發射質量減少99.4%，運輸成本降低99%，從而極大地推動長期月球基地的建設。
為了驗證這一想法的可行性，研究人員將模擬月球塵埃的物質熔化成月球玻璃，并用它制造出了新型太陽能電池。他們結合了月球玻璃和鈣鈦礦，后者是一種成本低廉、制造簡單且高效轉化陽光的晶體類別。實驗結果顯示，新型太陽能電池在發送到太空的每克材料上產生的能量是傳統太陽能電池板的100倍。
朗進一步指出，月球玻璃太陽能電池不僅重量輕，而且對輻射更加穩定。相比之下，傳統電池在太空環境中會逐漸退化。當研究團隊用太空級別的輻射照射太陽能電池時，月球玻璃版本的電池表現明顯優于地球制造的電池。月球玻璃由于含有天然的棕色雜質，因此更加穩定，能夠防止進一步變暗，從而使電池更加耐輻射。
研究團隊還發現，制造月球玻璃的過程異常簡單。他們不需要復雜的純化過程，僅依靠集中陽光就能提供將月球塵埃熔化成玻璃所需的極端溫度。通過調整月球玻璃的厚度和太陽能電池的成分，團隊成功實現了10%的效率。他們相信，如果進一步優化設計，使用更透明的月球玻璃，效率有望提升至23%。
然而，月球環境也帶來了一些獨特的挑戰。低重力可能會影響月球玻璃的形成方式，而目前用于處理鈣鈦礦的溶劑在月球的真空環境中無法使用。極端的溫度變化也可能對材料的穩定性構成威脅。為了驗證月球塵埃太陽能電池的可行性，研究團隊計劃將一個小型實驗送往月球，在真實的月球條件下進行測試。
朗表示，科學家們一直在探索利用月球塵埃的各種方法，從提取水作為燃料到用月球磚建造房屋。現在，他們又將月球塵埃轉化為太陽能電池，這一創新成果有望為未來月球城市提供所需的能源。這一突破不僅為太空探索提供了新的能源解決方案，也展示了月球資源的巨大潛力。
