Các nhà khoa học đề xuất quy trình sản xuất để chế tạo pin mặt trời perovskite trên Mặt Trăng
Các nhà khoa học Đức tin rằng việc tạo ra điện cho các môi trường sống trong tương lai trên Mặt Trăng có thể đạt được bằng cách sản xuất pin perovskite halide tại địa phương, sử dụng kính mặt trăng làm từ regolith.
Ngày 4 tháng 4 năm 2025
Ảnh: Marty Mcguire, Unsplash
Các nhà khoa học Đức đã đề xuất rằng việc tạo ra điện cho các môi trường sống trong tương lai trên Mặt Trăng có thể đạt được bằng cách sản xuất pin perovskite halide tại địa phương, sử dụng kính mặt trăng làm từ regolith.
Trong bài báo “Điện mặt trời sử dụng regolith mặt trăng và perovskite halide”, được xuất bản trên Device, họ giải thích rằng giải pháp sản xuất được đề xuất có thể tiết kiệm 99% trọng lượng vận chuyển vật liệu và do đó tiết kiệm được chi phí.
Các nhà khoa học tại Viện Vật lý và Thiên văn học thuộc Đại học Potsdam do Julian Mauricio Cuervo-Ortiz đứng đầu cũng cho biết rằng việc sản xuất perovskite tại địa phương trên mặt trăng sẽ cho phép đạt được tỷ lệ công suất cụ thể, trên 22-50 W/g, cao hơn gấp 20-100 lần so với các giải pháp năng lượng mặt trời không gian truyền thống, có thể đạt được mà không ảnh hưởng đến khả năng che chắn bức xạ, độ tin cậy và độ ổn định cơ học như đã thực hiện cho đến nay.
Các nhà khoa học cho biết: "Sử dụng chất mô phỏng regolith tạo thành thủy tinh cao anorthosite, chúng tôi tạo ra được kính mặt trăng trong suốt cho phép lắng đọng perovskite chất lượng cao".
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm ba cấu hình thiết bị dựa trên điện cực đồng mờ (Cu) trong cấu hình siêu nền và thiết kế kim loại siêu mỏng trong suốt và oxit kẽm indi (IZO) trong cấu hình nền.
“Trong cấu hình nền, hiệu suất đạt 9,4% (với tiếp xúc kim loại siêu mỏng) và 12,1% (với IZO) trên kính mặt trăng trong điều kiện không được tối ưu hóa để lắng đọng các lớp tiếp xúc, tương đương với hiệu suất đạt được trên nền kính thông thường”, các học giả nhấn mạnh. “Việc tối ưu hóa thêm các lớp tiếp xúc trong suốt để giảm điện trở nối tiếp của các thiết bị có thể cho phép đạt hiệu suất 17,5%”
Nghiên cứu cho biết kính mặt trăng thể hiện khả năng chịu đựng cao đối với bức xạ proton năng lượng cao, khi kết hợp với khả năng chịu bức xạ của perovskite, cho phép các thiết bị đáng tin cậy, có khả năng chịu bức xạ cao mở đường cho các giải pháp năng lượng mặt trăng bền vững trong tương lai.
Nhìn về tương lai, các nhà nghiên cứu tin rằng các tế bào năng lượng mặt trời perovskite được sản xuất trên Mặt trăng thông qua quy trình được đề xuất có thể đạt hiệu suất trên 23%. “Kết hợp khả năng chịu bức xạ cao, tỷ lệ công suất trên khối lượng phóng cao nhất và chế tạo dễ dàng, các tế bào năng lượng mặt trời perovskite Mặt trăng dựa trên regolith của chúng tôi là con đường đầy hứa hẹn nhất để cung cấp năng lượng cho các môi trường sống trên Mặt trăng trong tương lai gần”, họ kết luận.
