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光电转化效率国际最高,上海航天为新一代载人飞船打造最强“翅膀”
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来源:上观新闻 作者:刘锟 2020-05-06 17:55
摘要:34%光电转换效率电池的成功研制与应用,将有效提升我国太空与深空飞行器的发电能力。

茫茫太空,航天器在轨飞行须臾离不开能源管理系统。5月5日傍晚,被长征五号B火箭送入太空的新一代载人飞船试验船,其能源系统就如此前的神舟飞船一样,依然由上海航天技术研究院抓总研制。

作为神舟飞船的PLUS版本,6人座的新一代载人飞船实验船较3人座的神舟飞船构型大了一倍,其能源系统自然也少不了创新,最突出的是打造了一对前所未有的最强“动力翅膀”。

太阳电池翼是航天器赖以持续飞翔的翅膀,是航天器的动力来源,其性能与可靠性直接关系着航天器是否能顺利完成预定任务。据透露,在新一代载人飞船试验船太阳电池翼上,以充电电路的形式搭载并应用了上海航天811所研制的高效砷化镓太阳电池,光电转换效率高达34%。

34%光电转换效率是什么概念?目前,国内外空间应用的太阳电池翼主电源,主要为光电转换效率30%的太阳电池;世界上空间型号应用的最高效率太阳电池电路产品,光电转换效率为32%。

从30%到32%再到34%,看似2%转换效率的提升,却是该技术体系“塔尖上再腾跃”的变化。

为达到批产产品光电转换效率34%的水平,尽快实现型号太阳电池电路的应用,811所研制人员开展了大量技术攻关,如采用新型覆盖短波、中波太阳光的宽/中带隙半导体材料,进一步降低载流子热损、提高太阳光谱的能量利用率,攻克和解决宽光谱低反射率调配技术等,填补了一批国际相关产品领域的空白。

未来空间站建设和运营需要更大规模的供电能力,单翼太阳电池阵的面积将由目前的10平方米提高到100平方米以上。但为了保证飞行器姿态控制,又要求尽可能减少太阳电池阵面积,提高太阳电池光电转换效率成为解决矛盾的有效途径。811所太阳电池专家姜德鹏表示,34%光电转换效率电池的成功研制与应用,将有效提升我国太空与深空飞行器的发电能力,支撑我国航天电源系统更新换代。

栏目主编:刘锟 文字编辑:刘锟 题图来源:中国航天科技集团
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