光电瘦身安全吗?

太阳能转化的电能是在轨航天器的能源。然而,与普通航天器不同的是,烛台实验舱装载了一对“软翅膀”——柔性太阳能电池板,在体积、发电量和环境适应性等方面进行了全面升级,光电转换效率高达30%,重量只有传统太阳能电池的一半。

烛台实验模块的太阳能电池板采用柔性三结砷化镓太阳能电池阵列技术,由数十万块柔性太阳能电池组成。电能源(18所)空间能源事业部副主任回宇说,这些柔性太阳能电池的单板厚度不到1毫米,可谓“薄如纸”。单位面积重量仅为传统太阳能电池的50%,光电转换效率超过30%,达到国际先进水平。经过串并联后,太阳能电池阵列可以为航天器持续提供能量。

烛台实验模块的柔性太阳能电池板采用了独特的设计结构,在发射过程中就像一个折叠的手风琴。两侧的刚性外壳折叠并压缩带有太阳能电池的柔性基板。在发电量增加3倍的情况下,太阳能电池阵列的折叠体积也比传统太阳能电池阵列减小了20%。

电池面板实现了“瘦身”,支撑部件也要“压”成一个平面。根据太阳电池阵发射段的力学环境要求,科研人员设计研制了薄型隔离二极管组件和超薄轻质网状平板电缆,有效保证了太阳电池阵的表面平整度。

然而,当面板在轨运行时,它将继续暴露在强辐射和原子氧等各种威胁下,每天要经历十多次高达80摄氏度和低至-110摄氏度的高低温循环测试。为了提供更好的保护,科研人员穿上了薄至微米的涂层,同时突破了高压静电防护、高低温交变疲劳缓冲等技术,验证了电池寿命提升至15年。