揭秘神舟十一號飛船上的太陽能“翅膀”

:飛船飛向天空，太陽能電池板展開，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面。此次，將有4雙小“翅膀”護(hù)送著神舟十一號飛向遙遠(yuǎn)的天宮。這4雙小“翅膀”可不簡單，記者此次帶著大家對小“翅膀”的好奇，專訪了太陽能電池板研發(fā)專家、中國電子科技集團(tuán)公司副總工程師周春林。周春林說：“此次為神舟十一號提供電能的太陽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：此次神舟十一號在太空飛行時(shí)的全部電能都是由太陽能帆板提供的，這次神舟十一號共安裝了8塊太陽能電池板，每塊半板3平米，總共24平方米。這次太陽能電池板所用的電池片是高效率的砷化鎵太陽電池。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產(chǎn)權(quán)，并且全部由我國自己生產(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？它的陽光轉(zhuǎn)化率怎樣呢？

周春林：砷化鎵太陽能電池板采用的是“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％效率的砷化鎵大陽電池的能力，所以我們在后續(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。小@：可是飛船和天宮二號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”收不到陽光怎么辦呢？周春林：的確，飛船是繞地球飛行的，所以會有背對陽光的時(shí)候。所以我們也為飛船準(zhǔn)備了儲能電池。在接受陽光時(shí)，太陽能帆板既為飛船提供電源，也為儲能電池充電。在飛船背對陽光時(shí)，由儲能電池為飛船供電。

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能電池，太空主要用的是砷化鎵太陽能電池，但我們現(xiàn)在也已經(jīng)開始把砷化鎵太陽能電池用在地面上。由于砷化鎵太陽能電池成本較高，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倍的太陽光照射在電池片上，讓電池板每瓦的成本降下來，所以將砷化鎵太陽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。

原標(biāo)題:“大咖”話神十一之：揭秘飛船上的“小翅膀”