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在未来十年内 ， 全球空间机构和商业公司将向月球发射载人任务 ， 与阿波罗时代不同 ， 这些任务旨在创建一个持续的月球探索计划 。 这意味着需要制造很多基础设施 ， 很复杂 ， 航天器、着陆器、栖息地、着陆和发射台、运输、食品、水和电力系统等等结构和设施是一个也不能少 。 现在非常主流的一个方案叫做原位资源利用ISRU ， 这个方案可以通过限制需要从地球发射的有效载荷数量来降低成本 。
而爱沙尼亚科学家们的最新研究为我们展示了一种新的可能 ， 宇航员可以直接利用月球表土（也就是月球尘埃）生产太阳能电池 ， 这个研究会在不久的将来彻底改变游戏规则 。 该研究欧洲宇航局也参与了 ， 正如他们在研究中指出的那样 ， 月球土壤拥有使用黄铁矿制造单晶层MGL太阳能电池的合适元素 。 正如科学家们所解释的：
“如果我们想在月球上建立永久定居点 ， 在月球上发电是必不可少的 。 太阳能是最有希望的选择之一 ， 主要的挑战是利用月球表土中的现成可用资源来建造能源站 ， 还需要低成本 ， 高效率 ， 无限制的制造 。 ”
科学家们多年来一直在研究黄铁矿 ， 因为黄铁矿具有作为太阳能电池基底的潜力 ， 术语单晶层指的是材料的结构 ， 由微晶粉末制成 ， 可以形成一种轻质且灵活的电池 。 黄铁矿具有一个铁原子与两个硫原子（FeS2）结合的原子结构 ， 这两种硫原子在月球表面都很丰富 。
另一位科学家则在另一篇论文中介绍了这种材料的好处：“核心创新是由单晶粉末制成的独特的光吸收层 ， 月球土壤中含量丰富 ， 而且成本很低 ， 基于该技术的太阳能电池将为建筑集成太阳能发电领域带来创新 。 ”为了这项研究的目的 ， 科学家们设计了一种太阳能电池结构 ， 它由一层黄铁矿吸收层和一层石墨镍氧化物（NiO）和透明导电氧化物（TCO）组成 。 这些二极管将与由黄铁矿和铂制成的肖特基二极管相结合 。
【把月球土壤制造成太阳能电池，爱沙尼亚的新研究将改变游戏规则】“黄铁矿是一种有利的材料 ， 虽然黄铁矿基太阳能电池板的能量输入略低于传统硅太阳能电池 。 但是我们可以在更低的温度下制备这种材料的太阳能电池 ， 更低的温度意味着更低的能耗和更低的成本 ， 黄铁矿由铁和硫组成 ， 经过我们的处理之后 ， 它也不含任何对人体有害的元素 。 ”科学家们解释说 。
为了生成黄铁矿 ， 该团队依靠液体盐合成法 ， 将铁和硫在碘化钾溶液中混合 ， 然后加热至740°C（1364°F）一周 。 然后将溶液缓慢降低至575°C（1067°F）的温度 ， 之后快速冷却至室温 ， 从而产生适合于制备黄铁矿MGL的单相黄铁矿单体粉末 。 这些微小的晶体可以很容易地用3D打印机和美国宇航局已经计划发送到月球的技术制成MGL 。
多年来 ， 爱沙尼亚科学家们一直在研究MGL太阳能电池 ， 并将其应用于地球上的可再生能源 。 除了简单之外 ， 该生产工艺还生产出了灵活、薄的高效单晶太阳能电池 ， 使其在不断增长的可再生能源市场中具有极高的价值 。
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