电是现代生活的生命线 。 飞船、卫星等航天飞行器的运转 ， 同样离不开电能供给 。 正在中国空间站出差的“太空三人组” ， 他们的电从哪里来 ， 他们的电够用吗？
答案就是靠航天器两边的太阳能“翅膀” 。 仔细观察会发现 ， 太阳能“翅膀”由一片片半导体晶体组成 ， 这些晶体经串联、并联后就组成了太阳电池阵 ， 为航天器提供源源不断的能量 。
可别小看太阳电池阵的威力 ， 为空间站组合体供电的太阳电池阵 ， 在天上连续工作一天的发电量 ， 可抵得上一个普通家庭一年的用电量 。
目前 ， 为空间站组合体配备的太阳电池阵已经历了三代的跨越 。 神舟系列载人飞船采用了第一代刚性太阳电池阵技术 ， 天舟系列货运飞船采用了第二代半刚性模块化太阳电池阵技术 ， 空间站核心舱则是我国首次应用第三代柔性太阳电池阵技术 。 这三代电池阵产品各有特色 ， 实现了同步迭代 ， 可以完全满足空间站多系统的用电需求 。
值得一提的是 ， 今年我国空间站即将完成全面建造 ， 对整舱的体积、重量 ， 特别是功率提出了更高要求 。 为“寸土寸金”的核心舱提供的最新一代柔性太阳电池阵 ， 如何实现“小体积”爆发“大能量”？中国电科在体积、发电量、环境适应性方面对电池进行了全面升级 。
同样功率 ， 体积减小一半 ， 这是柔性电池的“秘密武器” 。 最新的柔性太阳电池阵采用了厚度不足1毫米的单体 ， 整体重量较传统太阳电池阵减少了一半以上 ， 而且每片都薄若蝉翼地压拢在一起 ， 犹如古代奏章一样的形式 ， 在空间站发射阶段 ， 折叠收拢压紧于收藏箱内 ， 到了太空以后再展开发电 。
为确保空间站在轨寿命 ， 中国电科研制团队持续开展高压柔性太阳电池阵发电试验 ， 在完成8万余次高低温循环试验后 ， 最终实现太阳电池光电转换效率突破30% ， 达到世界先进水平 。 现在空间站在轨的运行时间可延长至15年 。
鲜为人知的是 ， 想要电能源源不断 ， 还得防御复杂太空环境的危险：每天在轨飞行的太阳电池阵都要经受十几次的高低温循环温度考验 ， 遭受腐蚀性极强的原子氧的侵蚀和强紫外线照射等……
为了提高太阳电池阵耐受空间辐射等能力 ， 技术人员在太阳电池片上设计了石英盖片 ， 为太阳电池阵装上防御的“铠甲” 。 通过在透明的石英盖片表面涂抹减反射层 ， 就可以吸收更多的光射到电池表面 ， 提高太阳电池发电本领 ， 降低工作温度 。 同时 ， 有了石英盖片的保护 ， 太阳电池还能免受空间辐射环境的影响 ， 提高其耐受空间带电粒子辐射损伤的能力 ， 减少太阳电池性能的衰降 。
现在 ， 我们的太空“发电站”在平均光电转换效率、发电能力等方面都达到了国际领先水平 ， 即使面对太空复杂的供电环境 ， 也能安稳续航 ， 为空间站提供源源不断的能量 。 在天和、问天、梦天三舱组合后 ， 柔性太阳电池阵总发电面积接近400平方米 ， 功率将超过100千瓦 。
推荐阅读
- 究竟是谁把树木祸害成这样？“真凶”竟不是啄木鸟，你见过吗？
- 失落的奥尔梅克文明 美洲文明的老祖宗，中国的殷商人创造？
- “黄金血”有多罕见？全世界只3人拥有，它真能进化出超能力？
- 遨天一号太空科技体验馆带你畅游太空！
- 运用量子参数放大器观测暗物质，英国暗物质相机即将上线
- 问天实验舱入太空，美国无理取闹要求数据共享，中国给还是不给？
- 我国天文学家发现2颗近地小行星，最大直径230米，会威胁地球吗
- 太阳表面5500度，地球都被晒热了，为何太空却冷得接近绝对零度？
- 蛇最怕什么药？