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“大咖”話神十一:揭秘飛船上的“小翅膀”
“大咖”話神十一:揭秘飛船上的“小翅膀” 飛船飛向天空,太陽(yáng)能電池板展開(kāi),化作一雙小翅膀,助推著飛船在天空中遨游——這是許多人非常熟悉的畫(huà)面。此次,將有4
飛船飛向天空,太陽(yáng)能電池板展開(kāi),化作一雙小翅膀,助推著飛船在天空中遨游——這是許多人非常熟悉的畫(huà)面。此次,將有4雙小“翅膀”護(hù)送著神舟十一號(hào)飛向遙遠(yuǎn)的天宮。這4雙小“翅膀”可不簡(jiǎn)單,記者此次帶著大家對(duì)小“翅膀”的好奇,專訪了太陽(yáng)能電池板研發(fā)專家、中國(guó)電子科技集團(tuán)公司副總工程師周春林。周春林說(shuō)“此次為神舟十一號(hào)提供電能的太陽(yáng)能帆板全部是自主研發(fā)、自主生產(chǎn)的產(chǎn)品 ,全部擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),并且有望將材料和技術(shù)拓展到民用領(lǐng)域。”
記者這次的太陽(yáng)能電池板總共有幾塊?是用什么材料制成的?
周春林此次神舟十一號(hào)在太空飛行時(shí)的全部電能都是由太陽(yáng)能帆板提供的,這次神舟十一號(hào)共安裝了8塊太陽(yáng)能電池板,每塊半板3平米,總共24平方米。這次太陽(yáng)能電池板所用的電池片是高效率的砷化鎵太陽(yáng)電池。而且這次從材料到電池片到整個(gè)帆板的基板及其制造基板用的材料全部實(shí)現(xiàn)了自主可控,全部都擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),并且全部由我國(guó)自己生產(chǎn)制造。
記者砷化鎵究竟是什么神奇的材料?砷化鎵電池是怎樣制成的?它的陽(yáng)光轉(zhuǎn)化率怎樣呢?
周春林 砷化鎵太陽(yáng)能電池板采用的是“鍺”襯底,首先將鍺的單晶切成鍺片,在鍺片上再做砷化鎵的外延,最后制成高效三結(jié)砷化鎵電池片。砷化鎵電池的主要特點(diǎn)就是效率高、重量輕、面積小、抗輻照能力強(qiáng)。在轉(zhuǎn)化效率上,本次神舟十一號(hào)我們使用的是27.5%的轉(zhuǎn)化效率,但是我們目前已經(jīng)具備了生產(chǎn)30%效率的砷化鎵大陽(yáng)電池的能力,所以我們?cè)诤罄m(xù)的空間站建設(shè)中,將采用30%轉(zhuǎn)化效率的電池。目前砷化鎵太陽(yáng)能電池板的運(yùn)用,高軌衛(wèi)星能達(dá)到15年壽命,低軌衛(wèi)星能達(dá)到8年壽命。記者可是飛船和天宮二號(hào)接軌之后是繞地球飛行的啊,當(dāng)飛船飛到地球背面,小“翅膀”收不到陽(yáng)光怎么辦呢 ?周春林的確,飛船是繞地球飛行的,所以會(huì)有背對(duì)陽(yáng)光的時(shí)候。所以我們也為飛船準(zhǔn)備了儲(chǔ)能電池。在接受陽(yáng)光時(shí),太陽(yáng)能帆板既為飛船提供電源,也為儲(chǔ)能電池充電。在飛船背對(duì)陽(yáng)光時(shí),由儲(chǔ)能電池為飛船供電。
記者這么神奇!那么砷化鎵電池能在地面上使用嗎?
周春林現(xiàn)在地面大部分用的是硅材料的太陽(yáng)能電池,太空主要用的是砷化鎵太陽(yáng)能電池,但我們現(xiàn)在也已經(jīng)開(kāi)始把砷化鎵太陽(yáng)能電池用在地面上。由于砷化鎵太陽(yáng)能電池成本較高,為了降低成本,我們采取了“聚光”的辦法,就是在太陽(yáng)能電池片上加裝一個(gè)聚光鏡,使得500倍甚至是1000倍的太陽(yáng)光照射在電池片上,讓電池板每瓦的成本降下來(lái),所以將砷化鎵太陽(yáng)電池拓展到地面民用領(lǐng)域也是我們努力研究的方向,核心是把成本降下來(lái)。
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