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沧海一滴水

我是沧海一滴水,但只要我愿意我仍然就可以做富有而幸福的一滴水

 
 
 

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神九空间运行用所需能量来自哪里  

2012-12-25 09:30:49|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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                 三结砷化镓太阳能电池应用及发展


       6月16日18时49分,在神舟九号飞船(下称“神九飞船”)发射12分钟后,在浩瀚宇宙中成功展开位于两侧的

太阳能电池帆板,犹如神九飞船长出的一对美丽翅膀。事实上,这对太阳能电池帆板,正是神九飞船的“翅膀”,

为其遨游宇宙并完成空间探测任务提供着不竭动力。

 

 据了解,此次为神九飞船提供太阳能光伏电池阵的研发机构是位于天津的中国电子科技集团公司第十八研究

所(下称“十八所”)。十八所相关技术负责人表示,该所此前已为神舟一号飞船至神舟八号飞船,以及天宫一号

卫星研制生产了高质量且性能可靠的电源产品。

 “神九飞船太阳能光伏电池阵集成了神舟八号载人飞船的技术状态,采用了三结砷化镓太阳能电池作为基本

发电单元,其平均光电转换效率、发电能力均已达到国际先进水平,能够为飞船提供充足的电能,以确保各系

统正常运作。”

 据了解,从神一到神七,飞船“翅膀”上安装的都是晶硅太阳能光伏电池,但神九采用的三结砷化镓电池。

 其光电转化效率可达30%左右,较之以前的晶硅太阳能电池,其光电转化效率提高了50%以上;与之前同样面

积的太阳能帆板相比,所发出的电能也增加了50%以上。

 我们简单了解一下

 砷化镓电池与硅光电池的比较

  1、光电转化率:

  砷化镓的禁带较硅为宽,使得它的光谱响应性和空间太阳光谱匹配能力较硅好。目前,硅电池的理论效

率大概为23%,而单结的砷化镓电池理论效率达到27%,而多结的砷化镓电池理论效率更超过50%。

        2、耐温性
   
        常规上,砷化镓电池的耐温性要好于硅光电池,有实验数据表明,砷化镓电池在250℃的条件下仍可以
正常工作,但是硅光电池在200℃就已经无法正常运行。
 

  3、机械强度和比重

        砷化镓较硅质在物理性质上要更脆,这一点使得其加工时比容易碎裂,所以,目前常把其制成薄膜,并
使用衬底(常为Ge[锗]),来对抗其在这一方面的不利,但是也增加了技术的复杂度。

 

    航天员在太空飞行的时间里,生活用电都要靠电源系统。但晶硅电池的供电量是很有限的,可能很多

人不了解,航天员在飞船上是舍不得加热饭菜的,吃的都是冷饭。而这次神九飞船由于使用了三结砷化镓

电池,发电量大大增加,确保了航天员顿顿都可以吃上热饭。

 据悉,砷化镓是重要的半导体材料,被用来制作微波集成电路、红外线发光二极管、半导体激光器和

太阳电池等,砷化镓电池在航天领域的应用更普遍,探测火星表面的精神号和机会号机器人,采用的都是

这种电池。

   

相信在未来几年,随着生产技术的不断改进,砷化镓太阳能电池将进入快速发展期。

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