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揭秘神舟十一号飞船上的太阳能“翅膀”
编辑:网站管理员   时间:2016-12-15

飞船飞向天空,太阳能电池板展开,化作一双小翅膀,助推着飞船在天空中遨游——这是许多人非常熟悉的画面。此次,将有4双小“翅膀”护送着神舟十一号飞向遥远的天宫。这4双小“翅膀”可不简单,记者此次带着大家对小“翅膀”的好奇,专访了太阳能电池板研发专家、中国电子科技集团公司副总工程师周春林。周春林说:“此次为神舟十一号提供电能的太阳能帆板全部是自主研发、自主生产的产品,全部拥有自主知识产权,并且有望将材料和技术拓展到民用领域。”



记者:这次的太阳能电池板总共有几块?是用什么材料制成的?


周春林:此次神舟十一号在太空飞行时的全部电能都是由太阳能帆板提供的,这次神舟十一号共安装了8块太阳能电池板,每块半板3平米,总共24平方米。这次太阳能电池板所用的电池片是高效率的砷化镓太阳电池。而且这次从材料到电池片到整个帆板的基板及其制造基板用的材料全部实现了自主可控,全部都拥有自主知识产权,并且全部由我国自己生产制造。


记者:砷化镓究竟是什么神奇的材料?砷化镓电池是怎样制成的?它的阳光转化率怎样呢?


周春林:砷化镓太阳能电池板采用的是“锗”衬底,首先将锗的单晶切成锗片,在锗片上再做砷化镓的外延,最后制成高效三结砷化镓电池片。砷化镓电池的主要特点就是效率高、重量轻、面积小、抗辐照能力强。在转化效率上,本次神舟十一号我们使用的是27.5%的转化效率,但是我们目前已经具备了生产30%效率的砷化镓大阳电池的能力,所以我们在后续的空间站建设中,将采用30%转化效率的电池。目前砷化镓太阳能电池板的运用,高轨卫星能达到15年寿命,低轨卫星能达到8年寿命。小@:可是飞船和天宫二号接轨之后是绕地球飞行的啊,当飞船飞到地球背面,小“翅膀”收不到阳光怎么办呢?周春林:的确,飞船是绕地球飞行的,所以会有背对阳光的时候。所以我们也为飞船准备了储能电池。在接受阳光时,太阳能帆板既为飞船提供电源,也为储能电池充电。在飞船背对阳光时,由储能电池为飞船供电。


记者:这么神奇!那么砷化镓电池能在地面上使用吗?


周春林:现在地面大部分用的是硅材料的太阳能电池,太空主要用的是砷化镓太阳能电池,但我们现在也已经开始把砷化镓太阳能电池用在地面上。由于砷化镓太阳能电池成本较高,为了降低成本,我们采取了“聚光”的办法,就是在太阳能电池片上加装一个聚光镜,使得500倍甚至是1000倍的太阳光照射在电池片上,让电池板每瓦的成本降下来,所以将砷化镓太阳电池拓展到地面民用领域也是我们努力研究的方向,核心是把成本降下来。

 



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