Het internationale ruimtestation (ISS) op de maan krijgt zijn stroom van meer dan 200.000 zonnecellen. Die worden allemaal op aarde gemaakt en daarna getransporteerd. Kan dat niet eenvoudiger? Onderzoekers van de Universität Potsdam denken van wel. 

“De zonnecellen die in de ruimte worden gebruikt zijn geweldig, met een rendement van 30 tot 40 procent. Maar die efficiëntie kost ook wat”, vertelt hoofdonderzoeker Felix Lang in een persbericht. “Ze zijn ontzettend duur en relatief zwaar, omdat ze glas of een dik folie gebruiken ter bescherming van de cellen.”

Vervolgens moeten die zware zonnepanelen van de aarde naar de maan worden getransporteerd. Dat is natuurlijk vrij omslachtig. Daarom bedachten de onderzoekers het volgende: wat als we ter plekke zonnecellen kunnen maken, gemaakt van maanstof? Dan sla je meerdere vliegen in een klap. 

Lees ook:

• Wetenschappers willen wegen aanleggen op de maan, met lasers
• De ESA maakt LEGO-blokjes van 4,5 miljard jaar oude meteoriet

Van maanstof naar maanglas

Om hun idee te testen, smolten ze een materiaal dat lijkt op maanstof om tot glas. Dit ‘maanglas’ combineerden ze met perovskiet, een kristal dat zonlicht efficiënt omzet in elektriciteit. Het resultaat was een nieuw soort zonnecel. 

Een van de voordelen van maanglas, is dat het van nature een bruine tint heeft. Regulier glas is helder, maar wordt in de ruimte langzaam bruin onder de invloed van uv-straling. Daardoor neemt het rendement steeds verder af. Omdat maanglas al bruin is, is het beter beschermd tegen die straling. Het rendement is daardoor stabiel. 

Dat voordeel is natuurlijk ook een nadeel: het maximale rendement blijft steken op 10 tot 23 procent. “Maar omdat we het gewicht ook drastisch kunnen verlagen, heb je geen ultra-efficiënte zonnecellen nodig. Je maakt er gewoon meer op de maan”, aldus Lang. 

Zonnecellen van maanstof

Maar hoe maak je zonnecellen op de maan? Nou, dat is volgens het team vrij eenvoudig. Het enige dat je nodig hebt is heel veel hitte, zodat je het maanstof kunt omsmelten tot maanglas. Het zou moeten kunnen met een zonneoven, waarin zonlicht gereflecteerd wordt naar één brandpunt, bijvoorbeeld met een paraboolreflector of een fresnellens. Die geconcentreerde zonnestraal levert genoeg energie op. 

Wat wel een uitdaging is, is de lagere zwaartekracht op de maan. Daardoor zou het maanglas zich op een andere manier kunnen vormen dan op aarde. En de oplosmiddelen die worden gebruikt om het perovskiet te verwerken, zijn niet werkzaam onder een hele dunne atmosfeer, zoals op de maan. Daar moet dus nog een oplossing voor worden bedacht. 

Een stad op de maan

Het team hoopt de reeds gemaakte zonnecellen naar de maan te kunnen sturen voor een kleinschalig experiment. In hun wetenschappelijk artikel schetsen ze een toekomstig scenario waarin een stad op de maan volledig voorzien wordt van stroom, opgewekt door hun maanglas-zonnecellen.

Bron: Device

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!