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我国空间站采用的太阳能帆板是新一代的柔性太阳翼 ， 它是在超薄型轻质复合材料基板上 ， 覆盖三结砷化镓电池片 ， 具有30%的光电转换效率 ， 远远超过了国际空间站15%的光电转换效率 。 具体到“天和”核心舱 ， 一片67平方米的太阳翼 ， 初期能产生9千瓦的电能 ， 一对太阳翼加起来面积是134平方 ， 能产生超过18千瓦的电能 。
天和睡眠舱看太阳翼虽然三结砷化镓电池发电效率高 ， 但也贵 ， 据公开的资料报道 ， 每8平方厘米的成本是1000元人民币 ， “天和”核心舱134平方米的太阳翼 ， 成本最少是1.675亿 。 之所以这么贵 ， 一部分原因是由于它采用了锗、银、金等贵金属 ， 价格自然居高不下 。
价格真不便宜而即将发射的“问天”、“梦天”实验舱太阳翼更大 ， 单翼的面积就超过134平方米 ， 一个实验舱有2个太阳翼阵列 ， 成本最少3.35亿元 。 也就是说 ， 我国空间站一期工程的三舱 ， 仅太阳翼就要花8.375亿元以上 。
仅太阳翼就要三四个亿从发电量来算 ， “天和”核心舱134平方米的双翼 ， 超过18千瓦 ， 三舱总和 ， 最少就是90千瓦 。 而目前国际空间站的单翼功率约30千瓦 ， 现有阵列的发电能力总和是160千瓦 。 当然 ， 我们的90千瓦只是一个保守数字 ， 因为“问天”、“梦天”单翼面积远不止134个平方 ， 根据有些消息的统计 ， 我们三舱的发电量 ， 相当于国际空间站的80% 。
我们的太阳翼还能这么转动当然 ， 国际空间站的太阳翼正在升级 ， 波音的子公司Spectrolab正在研制新一代太阳能电池阵列 ， 技术性能与我们的类似 ， 每片太阳翼长19米 ， 宽6米 ， 合计114平方米 。 最早在2017年就测试了相关的技术 ， 去年更是已经用货运龙飞船送了一片到太空进行测试 ， 如果所有的新太阳翼都安装完毕 ， 国际空间站的发电能力将升级为215千瓦 。
龙飞船送到国际空间站的新太阳翼
太阳翼升级完成效果图值得一提的是 ， “天宫”和国际空间站使用的太阳能电池板 ， 已经不是最先进的 ， 我国企业生产的聚光三结砷化镓电池 ， 全光谱能吸收95%的太阳光能量 ， 可以实现40%的转换效率 ， 并且还可以在390℃的条件下仍正常工作 ， 对高温还不敏感 ， 可谓是非常理想的航天器太阳翼制造材料 。
光电转换效率40%以上实际上 ， 在玉兔号、玉兔二号月球车和祝融号火星车上 ， 采用的太阳翼也都是非常先进的 。 比如祝融号的蝴蝶型太阳翼 ， 虽然总面积只有约4平方米 ， 但有1000多个太阳能电池片 ， 稳定性超强 ， 并特意为避免火星灰尘的遮盖进行了优化 。
【我国空间站太阳翼有多贵？8平方厘米1000元，三舱就要八九个亿】
祝融现状不过 ， 太阳翼始终有自己的局限性 ， 只能用于内太阳系的探测 ， 一旦航天器进入外太阳系 ， 接收到的阳光将非常少 ， 这时候就必须用“核电池”了 ， 新型“核电池”不但可以彻底摆脱对阳光的依赖 ， 还能实现42%到57%的转换效率 ， 可谓是真正的星际航行的利器 。 我国在这一领域基础并非为零 ， 但相比经过冷战磨练的美国和俄罗斯 ， 依然还有很远的路要走 。
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