美國航空設(shè)備制造商和國防承包商藍(lán)色起源公司宣布，其從美國宇航局獲得了3500萬美元的資金，幫助公司研究利用月壤生產(chǎn)太陽能電池的技術(shù)。

月壤是由塵埃、破碎的巖石和其他相關(guān)物質(zhì)組成的，存在于月球、火星和地球上。

“基于一種被稱為‘熔融月壤電解’的工藝，這項技術(shù)一旦獲得突破，將能在月球表面任何地方，無限量生產(chǎn)電力和電力傳輸電纜，”藍(lán)色起源公司在一份聲明中表示，“今天的投資，期待到2026年，能夠在模擬月球環(huán)境中進(jìn)行自主操作演示。”

杰夫•貝佐斯擁有的這家公司的技術(shù)包括一種可擴展且非接觸式的融化和移動熔融月壤的工藝。它包含一個可以對月壤模擬物質(zhì)采用“熔融月壤電解”工藝生產(chǎn)出鐵、硅和鋁的反應(yīng)器。該系統(tǒng)利用電流將這些元素從氧氣中分離出來。

“我們專有的運輸子系統(tǒng)在1600攝氏度以上的溫度下，以可控和節(jié)能的方式移動和分離熔融材料，并能夠耐受高溫和腐蝕性環(huán)境，”藍(lán)色起源公司在2月份發(fā)布的一份聲明中表示，“熔融月壤電解工藝通過流經(jīng)熔融月壤的電流，從月壤中依次提取出鐵、硅和鋁等元素。在我們的其中一個反應(yīng)器中，上升的氧氣氣泡表明金屬和類金屬元素正在從氧氣中分離出來。我們的反應(yīng)器的幾何形狀、金屬提煉方法以及材料選擇，將使持續(xù)的月球操作成為可能。”

該公司聲稱，這一工藝可以生產(chǎn)純度為99.999%的硅，同時，僅使用熔融月壤電解過程中的副產(chǎn)物，就可生產(chǎn)出高阻抗太陽能玻璃。

該公司表示：“藍(lán)色起源公司僅利用月球資源生產(chǎn)太陽能的目標(biāo)，與美國宇航局最優(yōu)先的月球至火星基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展目標(biāo)是一致的。”

美國宇航局(NASA)從月壤中開發(fā)太陽能電池的第一次研究可以追溯到2005年。這項工作為能夠直接在月球表面建造太陽能電池的太陽能漫游車提供了概念設(shè)計。

“月球表面既有制造硅太陽能電池所需的基本成分，又有真空的環(huán)境，可以直接在月球表面使用真空沉積技術(shù)制造薄膜太陽能電池，而不需要額外建造真空室，”論文寫道。

2005年，休斯頓大學(xué)在月壤基底上建立了第一個硅和硫化鎘/碲化鎘薄膜光伏二極管。“制造的太陽能電池陣列就像芯片上電子設(shè)備的放大版，”科學(xué)家們表示，“芯片必須是絕緣的，這樣不同的元件才能制成，然后以適當(dāng)?shù)碾娐愤B接在一起。” 愛沙尼亞塔林理工大學(xué) (TalTech)目前也在致力于從月壤中開發(fā)太陽能電池。去年，該校推出了一種類似砂紙的太陽能電池，依靠的是單晶微粉技術(shù)。電池由數(shù)千個直徑為50微米的小晶體組成，噴涂聚合物后被嵌入一個連續(xù)層中。

“為制作太陽能電池，這些微晶體被涂上了緩沖層和窗口層，”塔林理工大學(xué)在一份聲明中表示，“通過這種方式，每個晶體都能像一個小型的獨立太陽能電池一樣工作，并產(chǎn)生電力。”該校還表示，低成本的卷軸技術(shù)可能會用于生產(chǎn)電池和電板。