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神州十一号飞船上的光伏发电板是如何发电的

2016年10月17日17时30分,我国在中国酒泉卫星发射中心成功发射了神州十一号载人飞船,此次飞行任务是我国第六次载人飞行,也是我国持续时间最长的一次载人飞行任务,标志着我国在载人航天领域再次跨进了一步。在关注神州十一号成功发射的同时,十一号飞船的光伏发电系统引人关注。下面我们就来揭秘神州十一号飞船的太阳能电池板。

神州十一号电池板

飞船飞向天空,太阳能电池板展开,化作一双小翅膀,助推着飞船在天空中遨游——这是许多人非常熟悉的画面。此次,将有4双小“翅膀”护送着神舟十一号飞向遥远的天宫。、

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此次神舟十一号在太空飞行时的全部电能都是由太阳能电池板提供的,这次神舟十一号共安装了8块太阳能电池板,每块半板3平米,总共24平方米。这次太阳能电池板所用的电池片是高效率的砷化镓太阳电池。而且这次从材料到电池片到整个电池板的基板及其制造基板用的材料全部实现了自主可控,全部都拥有自主知识产权,并且全部由我国自己生产制造。

什么是砷化镓太阳能电池

砷化镓太阳能电池板采用的是“锗”衬底,首先将锗的单晶切成锗片,在锗片上再做砷化镓的外延,最后制成高效三结砷化镓电池片。砷化镓电池的主要特点就是效率高、重量轻、面积小、抗辐照能力强。在转化效率上,本次神舟十一号使用的是27.5%的转化效率,但是目前已经具备了生产30%效率的砷化镓大阳电池的能力,所以在后续的空间站建设中,将采用30%转化效率的电池。目前砷化镓太阳能电池板的运用,高轨卫星能达到15年寿命,低轨卫星能达到8年寿命。飞船是绕地球飞行的,所以会有背对阳光的时候。所以也为飞船准备了储能电池。在接受阳光时,太阳能帆板既为飞船提供电源,也为储能电池充电。在飞船背对阳光时,由储能电池为飞船供电。

砷化镓太阳电池可否民用?

据中国航天相关工程师工程师介绍到,现在地面大部分用的是硅材料的太阳能电池,太空主要用的是砷化镓太阳能电池,但现在也已经开始把砷化镓太阳能电池用在地面上。由于砷化镓太阳能电池成本较高,为了降低成本,我们采取了“聚光”的办法,就是在太阳能电池片上加装一个聚光镜,使得500倍甚至是1000倍的太阳光照射在电池片上,让电池板每瓦的成本降下来,所以将砷化镓太阳电池拓展到地面民用领域也是我们努力研究的方向,核心是把成本降下来。

家用光伏发电系统使用砷化镓太阳电池的优势

自从光伏系统民用以来,发展的速度非常快,目前家用发电站采用的电池板是晶硅电池,而在不久的未来,如果家用发电站采用砷化镓太阳电池,无疑会让发电效率上升了一个台阶,将大大的改善目前家用发电系统转化效率,当然,这一切的前提是砷化镓太阳电池的成本问题,相信在未来,民用光伏发电系统也能够使用上神州十一号的砷化镓太阳电池。

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