Científicos alemanes han propuesto que la generación de energía para futuros hábitats en la Luna podría lograrse mediante la fabricación local de células de perovskita de haluro, utilizando vidrio lunar basado en regolito.
En el artículo «Moon photovoltaics utilising lunar regolith and halide perovskites» (Energía fotovoltaica lunar que utiliza regolito lunar y perovskitas de haluro), publicado en Device, explican que la solución de fabricación propuesta podría ahorrar un 99% del peso del transporte de material y, por tanto, de los costos.
Los científicos del Instituto de Física y Astronomía de la Universidad de Potsdam, dirigidos por Julián Mauricio Cuervo-Ortiz, afirmaron también que la producción local de perovskitas en la Luna permitiría alcanzar ratios de potencia específicos, superiores a 22-50 W/g, un factor entre 20 y 100 superior en comparación con las soluciones solares espaciales tradicionales, lo que podría lograrse sin comprometer el blindaje contra la radiación, la fiabilidad y la estabilidad mecánica, como se hacía hasta ahora.
«Utilizando un simulante de regolito de alta formación de vidrio de anortosita, conseguimos unas gafas lunares transparentes que permiten depositar perovskitas de alta calidad», afirman los científicos.
El grupo de investigación probó tres configuraciones de dispositivos basadas en electrodos opacos de cobre (Cu) en una configuración de superestrato y diseños transparentes de metal ultrafino y óxido de indio y zinc (IZO) en configuraciones de sustrato.
«En las configuraciones de sustrato, las eficiencias alcanzaron el 9,4% (con el contacto metálico ultrafino) y el 12,1% (con IZO) en vidrio lunar en condiciones no optimizadas para la deposición de las capas de contacto, comparables a las eficiencias logradas en sustratos de vidrio normales», subrayaron los académicos. «Una mayor optimización de las capas de contacto transparentes para reducir la resistencia en serie de los dispositivos podría permitir una eficiencia del 17,5%».
Según la investigación, el vidrio lunar presenta una alta tolerancia a la irradiación de protones altamente energéticos, lo que, combinado con la tolerancia a la radiación de las perovskitas, permite obtener dispositivos fiables y altamente tolerantes a la radiación que allanan el camino hacia futuras soluciones sostenibles de energía lunar.
De cara al futuro, los investigadores creen que las células solares de perovskita fabricadas en la Luna mediante el proceso propuesto podrían alcanzar eficiencias superiores al 23%. «Combinando una alta tolerancia a la radiación, la mayor relación potencia-masa lanzada y una fabricación sencilla, nuestras células solares de perovskita basadas en regolito lunar son la vía más prometedora para suministrar energía a los futuros hábitats lunares en un futuro próximo», concluyen.
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