内容概述：月球南极因其独特的太阳辐射分布及存在近持续日照的区域，为能源生产提供了广阔前景。然而，复杂的太阳辐射时空变化（包括漫长的黑夜），给科考站能源系统的设计带来了挑战。本研究将数字高程模型与光伏（PV）系统设计相结合，旨在完成光伏系统的选型，并对月球南极的发电潜力进行分析。研究团队在代表性站点对多种光伏阵列布局的性能展开了分析，同时对光伏发电特性进行了综合评估，以此估算太阳能潜力。

结果显示，月球表面光伏发电最大功率密度可达 3881 千瓦时 / 平方米；其中，发电潜力 “优异”（超过 3000 千瓦时 / 平方米）且 “休眠期极短”（少于 3 天）的区域在地表以上范围有所扩大。将光伏板架设高度从 0 米提升至 10 米后，“优异” 潜力区域面积从 2.7×10⁵平方米增至 4.2×10⁶平方米，“休眠期极短” 区域面积则从 1.4×10⁴平方米增至 2.2×10⁵平方米。初步评估表明，在考虑组件间相互遮挡的前提下，效率为 36% 的光伏系统，可满足南纬 87.5° 以南区域 200 吉瓦的最大电力需求。该研究证实了光伏系统在月球应用的潜力，并为月球探测任务中能源系统的选型与建造提供了建议。

链接：

https://doi.org/10.1016/j.energy.2025.137922