天上一天，地上一年？太空用电神奇在哪里

　　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。

　　苏彬（中国电科太阳电池阵专家） 来源：中国青年报