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太阳能光伏电池在航天技术中的运用
作者:admin来源:中国电池网阅读量:时间:2014-01-16

   太阳能光伏之所以越来越备受推崇,很大一部分原因是因为它清洁、无污染,而且可再生。相比煤炭等传统发电,太阳能光伏发电有着巨大的潜力与明显优势,更像未来的趋势。随着太阳能电池应用的广泛普及,大则可以飞天,小则可以自发自用自给自足,人们对于太阳能光伏的应用兴趣似乎有增无减,而各种夸张运用更不在话下。

   今天,为大家盘点的并不夸张,而是太阳能光伏发电在我们生活当中的一些伟大、极具意义的应用,也许还有你不知道的!一起来看一下“太阳能光伏应用”:

   神十完美回家太阳能电池功不可没。2013年6月11日17时38分,“神舟十号”在酒泉卫星发射中心发射成功,这距杨利伟首次飞向太空已有10年。6月26日8时7分,神十完美回家。9时41分许,飞行乘组3名航天员聂海胜、张晓光、王亚平,在内蒙古中部草原“神十”任务主着陆场结束为期15天的太空之旅,从飞船返回舱健康出舱,由太空家园返回到地球家园。

   宇宙飞船飞行时,在光照区用太阳能电池发电、供电,阴影区用化学电池供电。飞船升空前,电池充满电,发射点火和飞行过程中用的都是化学电池。化学电池充满电后正常放电是1-2小时,这是考虑到飞行中可能发生的各种因素,如绕地球飞行第一圈时假设太阳能帆板未能正常打开,就需要飞第二圈时再次尝试,而绕地球飞行一圈的时间是91分钟。
 
   “太阳能电池翼共8块电池板,一边4块电池板,电池的发电功率是1800瓦。”811所专家介绍,太阳能电池一边给宇宙飞船供电,一边为蓄电池充电。绕地飞行一圈的91分钟里,54分钟在光照区,37分钟在阴影区,电池电源设计充分利用了这54分钟。

   811所专家还介绍,电池是宇宙飞船上的“重量大户”,所以电池减重设计非常关键,我国载人航天发展数十年来,在电池材料、结构和化学电池的种类上不断更新,已将电池重量减到目前所能设计的最低限度。

   “神十”的太阳能电池转化效率达到26%左右,这在世界上是处於领先水平的。如果该电池技术能够继续研究,并进一步降低成本,那将会极大地改变我们的生活。

   太阳能电池助力“嫦娥”登月。嫦娥三号探测器预计于今年12月发射,其承担月面巡视探测任务的中国第一辆月球车(月球巡视探测器)同样备受瞩目。

   北京时间12月2日凌晨2点17分,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭,将中国探月工程二期的嫦娥三号月球探测器(月球车)成功送入太空。嫦娥三号承担着中国首次月球软着陆和月面巡视勘察重任,是中国发射的第一个地外软着陆探测器和巡视器,也是美国阿波罗计划结束后全球重返月球的第一个软着陆探测器。目前,全球只有美国、前苏联成功实施过13次无人月球表面软着陆。

   月球车并不是一辆车,而是一台长着轮子、能适应恶劣环境并开展科学探测的航天器,一个小型化、低功耗、高集成的机器人。“嫦娥三号”月球车原车设计质量为140千克,由移动、结构与机构、导航控制、综合电子、电源、热控、测控数传和有效载荷共八个分系统组成。以太阳能为能源,能够耐受月表真空、强辐射和高温差等极端环境。
随着凌晨02:19嫦娥三号探测器太阳能帆板成功展开,业内关注人士,对于探测器太阳能电池帆板的关注,也逐渐汇焦。

   航天器上的能源来源有三种:一是电池,二是核发电,三是太阳能。目前人类在太空的航天器搜集太阳能主要通过太阳能电池帆板也就是所说的太阳能电池阵,将太阳的光能转换成电能。

   早期航天器上的太阳能电池阵是设置在航天器的外表面。

   后来由于航天器用电量需求的增加,才发展为巨大的帆板的,而且这种帆板的面积不断增大,发展到现在,多数已经像翅膀一样在航天器的两边展开,所以太阳能电池帆板又叫做太阳翼。太阳翼上贴有半导体硅片或砷化镓片,靠它们将太阳光的光能转换成电能。

   国际空间站的桁架的两端安装了数对大型的太阳能电池帆板,它们是国际空间站动力和能源的主要提供装置。