Cientistas desenvolvem processo para produção em massa de painéis solares de perovskita na Lua

A Alemanha lidera a Europa na geração de eletricidade a partir da luz solar. Agora essa experiência pode ser literalmente elevada a alturas cósmicas. Cientistas alemães desenvolveram um processo para produzir painéis solares de perovskita a partir de regolito lunar e propõem fabricar células solares diretamente no satélite. Na opinião deles, será mais barato e eficaz para todos.

Fonte da imagem: AI generation Grok 3/avalanche noticias

O estudo foi conduzido por cientistas da Faculdade de Física e Astronomia da Universidade de Potsdam (Instituto de Física e Astronomia da Universidade de Potsdam). O trabalho foi publicado no periódico Device. Em vez de enviar dispendiosamente painéis solares prontos para a Lua, 99% de sua massa pode ser obtida de recursos locais. A produção local fornecerá um nível recorde de potência específica dos elementos – mais de 22–50 W/g, o que é 20–100 vezes maior que o desempenho das baterias solares espaciais tradicionais.

Como observam os pesquisadores, valores tão altos de potência específica podem ser alcançados sem comprometer a confiabilidade, a estabilidade mecânica e a proteção contra radiação dos painéis. “Usando anortosito como um simulador de regolito com alta capacidade de formação de vidro, obtemos vidros lunares transparentes que permitem a deposição de perovskitas de alta qualidade”, disseram os cientistas.

A equipe de pesquisa testou três configurações de dispositivos baseadas em eletrodos opacos de cobre (Cu) em várias combinações de substratos, bem como eletrodos transparentes de metal ultrafino e óxido de zinco (IZO).

«Em configurações de substrato, as eficiências atingiram 9,4% (com contato de metal ultrafino) e 12,1% (com IZO) usando vidro lunar sob condições de deposição de camada de contato não otimizadas. Esses números são comparáveis ​​à eficiência alcançada em substratos de vidro convencionais, enfatizaram os cientistas. “A otimização adicional de camadas de contato transparentes para reduzir a resistência em série dos dispositivos pode aumentar a eficiência para 17,5%.”

O trabalho mostrou que o vidro lunar é altamente resistente à irradiação de prótons de alta energia. Combinado com a resistência à radiação das perovskitas, isso permitirá a criação de dispositivos confiáveis ​​e resistentes à radiação, abrindo caminho para soluções ecologicamente corretas no campo da energia lunar.

Cientistas acreditam que células solares de perovskita fabricadas na Lua usando sua tecnologia podem atingir eficiência de mais de 23%. “Combinando alta resistência à radiação, potência máxima por unidade de massa e facilidade de fabricação, nossas células solares de perovskita baseadas em regolito lunar serão a maneira mais promissora de fornecer energia para futuros assentamentos lunares”, concluíram os pesquisadores.