Исследователи из Италии и Германии разработали солнечные батареи на базе перовскитов, которые можно фактически полностью производить из материалов, широко встречающихся на поверхности Луны. Это позволит обеспечить будущие лунные базы и колонии возобновляемой энергией с минимальными поставками материалов с Земли, пишут ученые в статье, опубликованной в журнале Device.
"Если сократить массу земных компонентов в солнечных батареях на 99% ,то нам не обязательно будут нужны высокоэффективные панели, преобразующие 30% его энергии в электричество. Вместо этого мы можем просто построить несколько дополнительных солнечных батарей на Луне из местных материалов. В дополнение к этому наши батареи устойчивы к действию радиации, что не характерно для их конкурентов", – пояснил руководитель научной группы в Потсдамском университете Феликс Ланг, чьи слова приводит пресс-служба журнала.
Как объясняют исследователи, большинство космических аппаратов использует для снабжения себя энергией высокоэффективные солнечные батареи на базе галлия, индия, мышьяка и других неорганических металлов и полупроводников. Они способны преобразовать около трети солнечной энергии в электричество, однако при этом они быстро деградируют под действием радиации и обладают большой массой, что резко повышает стоимость их вывода на орбиту.
Последнее особенно негативно влияет на перспективы колонизации Луны, так как стоимость доставки одного килограмма полезного груза на ее орбиту или поверхность составляет порядка миллиона евро. Итальянские и немецкие исследователи решили эту проблему путем создания технологии, позволяющей производить солнечные батареи на базе перовскитов прямо на поверхности Луны.
Фотоэлементы представляют собой тонкие пленки из перовскита – светопоглощающего материала, завезенного с Земли, размещенного внутри прослоек из "лунного стекла", прозрачного материала, который можно изготовлять на Луне из приповерхностных отложений минерала-анортозита. Как показали проведенные учеными опыты, прослойки из "лунного стекла" толщиной в два миллиметра защищают перовскиты от действия радиации и при этом они не мешают им поглощать энергию Солнца.
Такие солнечные батареи будут преобразовать порядка 10-23% энергии Солнца в электричество, и при этом 99,4% их массы будет приходиться на материалы, изготовленные на Луне. Это позволит примерно в 100 раз снизить массу систем генерации электричества, завозимых с Земли, что на несколько порядков сократит расходы на сооружение подобной инфраструктуры и позволит быстро строить крупные лунные базы с экипажем 200 и более человек, подытожили ученые.
О подготовке к колонизации Луны
В последние годы сотни научных коллективов по всей планете работают над созданием технологий, которые позволяли бы использовать солнечный свет и локальные ресурсы Луны для обеспечения будущих лунных баз и колоний кислородом, водой, пищей и всеми остальными необходимыми ресурсами. Некоторые подобные опыты проводятся на пробах настоящего лунного грунта из программы "Аполлон" или миссии "Чанъэ-5", а также на их рукотворных аналогах.
