太阳能光伏的骄傲:神舟七号的太阳能电池阵

来源:Solarbe.com发布时间:2008-09-27 14:35:32
  “每当飞船发射进入到星箭分离状态时,我与同事们的心都会‘提到嗓子眼儿’,耳朵支棱着,直到听见指挥控制室传来‘电池帆板展开!工作正常’的口令,才大出一口气,然后抱在一起跳着欢呼着,那个喜庆劲儿没吗能比。”在中国电子科技集团公司第十八所一间简陋的办公室里,空间总体室主任、航天电源系统专家韩振森绘声绘色地向记者描述他们与神舟号系列飞船的不解之缘,话语中包含着一种至爱深情。 参与讨论请登陆光伏论坛bbs.solarbe.com


  从第一颗人造地球卫星到今天的神舟七号飞船,十八所一直担负尖端科研项目——太阳能电池阵的研制生产装配,为中国步入航天强国制造着源源动力。


  电池之于飞船,好比血液之于人


  十八所主要负责飞船的电力系统,在载人航天工程七大系统中,它是飞船系统的分系统。“它的要害程度怎么说都不过分,就好比人的血液,这个系统不灵,飞船就飞不动。”从事二十多年电池科研工作的韩振森一直试图以通俗的语言,讲解艰深的技术名词。


  从“神舟”一号到“神舟”七号,十八所共为“神舟”飞船生产和提供了80块太阳能电池板。这些电池板在飞船进入轨道后展开,像一双翅膀,保证飞船正常飞行。这双翅膀在太阳角计、光敏传感器的自动调节下,始终跟着太阳走,“无论飞船飞行姿态吗样儿,这双翅膀都与太阳保持垂直角,让光直射到电池阵,这样光强最大。”电池阵像发电机一样,把光能转换成电能,源源不断地输送到飞船中的其它系统。飞船在轨运行时,太阳能电池阵是飞船唯一主动提供能源的子系统。


  之所以称“阵”,是因为集合了几大单元。其中供电阵为飞船直接供电,充电阵为蓄电池组充电。在阴影区,蓄电池组再将储存的电能输出为飞船供电。太阳能电池阵是飞船电能的直接来源,没有它,飞船就无法工作。


  神七与神六电池阵完全相同


  “神七”是中国载人航天工程二期工程的第一条飞船。此行太空,主要任务之一便是实现中国航天员首次太空行走,而且同时搭载3名航天员,因此,对各系统的设计提出了很高的要求。韩振森解释说,主电源太阳能电池阵是电源分系统主要部件之一,飞船光照时提供负载电能,同时给蓄电池组充电。这一次任务,太阳能电池阵没有设留轨电源,主电源8块板的技术标准与“神六”完全相同。


  韩振森在一张纸上画出飞船草图,继续讲解:大家在电视上看到的两个翅膀,就是主电源太阳能电池阵的左右两翼帆板。


  从电视转播中,我们能看到电池板上密密麻麻的小方块,那是什么元件?韩振森解释,那是单晶硅高效单体电池,整个飞船上共使用一万多片,光电转换效率和布片系数达到国际同类产品先进水平。


  韩振森透露,神七太阳能电池阵的材料工艺水平也达到了国际领先水平。“这种材料非常非常先进,完全能应对太空中的复杂环境。这是中国航天技术上的一大突破”。


  伴飞卫星也有神奇电池


  这次“神七”太空之旅有两大亮点,一是航天员出舱行走,二是放飞伴飞卫星。这颗卫星上的电池也由十八所研制。


  韩振森介绍,伴飞卫星星体结构为六面体,其中五个面粘贴太阳能电池,科研人员选用了转换效率较高的三结砷化镓太阳能电池作为基本发电单元,单体电池平均光电转换效率达27%,是我国首次将此类电池批量应用于卫星工程。SZ-7飞船微小伴随卫星未来的在轨运行数据,将为载人航天二期工程三结砷化镓电池的应用提供宝贵的在轨飞行数据。


  地面封闭训练有模拟供电设备


  除了保障飞船在轨飞行的电力外,十八所还承担了飞船在地面期间的全部供电工作,设计研制了地面模拟供电设备。这也是“神七”电力保障系统的神奇之处。


  航天员封闭训练时,要模拟太空飞行的各种状态,以适应太空环境。供电系统也要同步模拟,而且是按太阳与飞船、地球之间的关系曲线设计电池阵的太空姿态。这种模拟,要在负计时30分钟时才完成使命。


  韩振森解释“负30分”:通常把飞船发射时称为“零秒”,“零秒”之前为“负”计时,“零秒”之后即发射升空后为“正”计时。地面模拟供电设备不是简单的供电电源,而是在各种特性方面均模拟太阳能电池翼在空间轨道运行时的供电特性。模拟供电时间从电源系统单机联试、整船总装后的测试就开始了,一直到飞船发射前的30分钟才与船体脱离。而每次发射,技术人员都要提前4个月到位,保障航天员的封闭训练,这也是升空前最关键的训练时段。


  小小电池,光耀寰宇。从神一到神七,十八所的科技人员书写了中国载人航天的神来之笔。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/200809/27/2868.html

责任编辑:solarbe太阳能网资讯中心
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
ACS Nano:晶界能带反转策略实现了宽带隙钙钛矿太阳能高效率与环境制备的兼容性来源:知光谷 发布时间:2025-12-11 11:53:50

为此,我们提出了一种晶界能带反转策略,采用二丁基二硫代氨基甲酸铅作为界面钝化剂,同时实现了对1.68eV宽带隙钙钛矿薄膜的缺陷钝化以及晶界与晶粒间能带弯曲方向的反转。结合对空位缺陷的钝化作用,基于该策略的倒置结构器件实现了22.2%的功率转换效率,是目前空气中制备的1.68eV宽带隙钙钛矿电池中最高效率之一。本研究通过晶界能带反转策略,成功实现了高效率与环境制备的兼容性,推动了钙钛矿光伏技术的产业化进程。

Nat Commun:效率突破30%!复合中间复合层的高效钙钛矿/Cu(In,Ga)Se₂串联太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-12-11 11:48:07

单片钙钛矿/CuSe串联太阳能电池在串联构型中具有独特优势,包括理想的带隙配对、全薄膜结构、优异的抗辐射能力和出色的稳定性。这项工作使单片钙钛矿/CIGS串联电池与领先的钙钛矿/硅和钙钛矿/钙钛矿技术相媲美,为下一代光伏技术提供了可扩展、多功能的框架。研究亮点:效率突破:研制出效率超过30%的单片钙钛矿/CIGS串联太阳能电池,创造了该体系的新纪录,显著缩小了与钙钛矿/硅串联电池的效率差距。

不争先的高景太阳能,徐志群称“老年得子”来源:PV光圈见闻 发布时间:2025-12-11 10:28:56

12月10日,高景太阳能在广州举办BC生态大会,并高调庆祝公司成立五周年。高景太阳能董事长徐志群首次分享了高景是如何在光伏产业不争一时先后,而争“滔滔不绝”。他回忆起五年前成立高景太阳能,在珠海签约时的心情,称可以用“老年得子”来形容。高景太阳能成立于2019年7月,短短五年,成长为国内一线硅片龙头企业。截至2024年12月,高景太阳能硅片出货量达150GW,居于全球第三。徐志群在五周年大会上表示,感谢爱旭股份。

东华大学AFM:蒸汽辅助无损封装策略实现高效空气处理钙钛矿太阳能电池的全生命周期调控来源:知光谷 发布时间:2025-12-10 09:47:36

本文东华大学王宏志和张青红等人开发了一种无损封装策略,以实现空气处理PSCs的全生命周期管理。本工作为空气处理PSCs的全生命周期管理提供了一条有前景的途径。

AEM:原位双区域选择性锚定两性离子凝胶实现高效且机械耐用的柔性钙钛矿太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-12-10 09:46:24

在室内光照条件下,VIPS修饰的柔性器件效率超过40%。

金泽大学实施钛矿太阳能电池的铅稳定技术实地测试来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-09 16:18:43

东芝能源系统公司主导该项目,长州工业株式会社、电通信大学和金泽大学共同实施。该试验涉及将叠层的钙钛矿太阳能电池与铅稳定技术集成到户外测试模块中。该活动计划于2025年8月8日至2026年12月举行。

Joule:用可印刷碳阴极增强p-i-n型钙钛矿太阳能电池的可行性:极性反转的起源来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:10:16

可印刷的后电极是钙钛矿太阳能电池规模化应用的关键技术。碳电极在n-i-p结构中已广泛应用,但其在p-i-n结构中的应用因界面能量失配而受限。

天津大学叶龙AM:一种通用弹性体增韧剂用于解决高效有机太阳能电池的脆性问题来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:08:39

兼具高光电效率与机械弹性的有机太阳能电池对于可穿戴设备至关重要。本文天津大学叶龙等人引入一种广泛适用的策略,使用弹性体SEEPS,其通过精细调节与受体的相容性来实现OSCs的增韧。SEEPS诱导显著的次级弛豫以耗散应变能,使断裂应变提高超过11倍。

吴素娟&李永&刘治科AM:硫代羧酸盐介导的缺陷抑制与碘分子清除:实现22.16%高效稳定CsPbI₃钙钛矿太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 13:57:01

AP中的硫代羧酸盐基团可强螯合欠配位Pb,钝化缺陷并抑制铅泄露;其含氮部分与I形成氢键,抑制碘空位形成。本工作证明了AP作为高效界面调控剂的有效性,并为稳定高效全无机PSCs的多功能分子工程提供了新思路。高效缺陷抑制与能级优化:AP处理显著提升薄膜结晶质量、降低陷阱态密度,并优化钙钛矿/空穴传输层能级对齐,实现高达22.16%的转换效率与1.29V的高开路电压。

李晓东&方俊锋AM:ITO纳米颗粒稳定倒置钙钛矿太阳能电池中空穴传输层的自组装来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 13:43:55

近年来,随着自组装分子的应用,倒置钙钛矿太阳能电池的效率迅速提升,但SAM分子易脱附的问题严重制约了器件稳定性。本研究华东师范大学李晓东和方俊锋等人引入功能化的氧化铟锡纳米颗粒,以促进并增强SAM在基底上的自组装。与ITO基底上传统物理吸附、易脱附的OH不同,INPs上的OH基团键合稳定,能耐受溶剂冲洗和长期老化,从而抑制器件老化过程中SAM的脱附。

无机钙钛矿太阳能电池以950小时运行达到迄今为止的最高效率来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:38:39

无机钙钛矿太阳能电池实现了超过21%的创纪录效率。团队成功解决了长期存在的难题,发明了一种在完全无机钙钛矿太阳能电池上制造耐用保护层的方法。解决退化问题限制钙钛矿太阳能电池采用的主要障碍是快速降解,暴露于湿度、温度或压力等波动的大气条件下,会导致钙钛矿材料在效率和材料性能上迅速下降。