【上观】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”
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 。
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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 。
【【上观】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”】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 。
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