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7月24日，我國空間站的首個(gè)實(shí)驗(yàn)艙問天實(shí)驗(yàn)艙在文昌航天發(fā)射場由長征五號(hào)B運(yùn)載火箭托舉升空，順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。

歷時(shí)約13個(gè)小時(shí)之后，問天實(shí)驗(yàn)艙成功對(duì)接于天和核心艙前向端口，神舟十四號(hào)航天員乘組順利進(jìn)入問天實(shí)驗(yàn)艙。

作為日常生活離不開電能的我們，看到這一幕有時(shí)會(huì)不禁產(chǎn)生疑問：身在太空的“出差三人組”，是如何實(shí)現(xiàn)充電自由的呢？

要知道，那些飛行器的運(yùn)轉(zhuǎn)，可都離不開電能供給。

其實(shí)，答案就藏在飛行器兩邊的巨型翅膀里。 飛行器兩邊的“翅膀”由一片片半導(dǎo)體晶體組成，這些晶體經(jīng)串聯(lián)、并聯(lián)后就組成了太陽電池陣，為航天器提供源源不斷的能量。

可別小看這對(duì)“翅膀”，它們的威力可大啦！

它有110平方米，雙板發(fā)電能力有18千瓦，實(shí)驗(yàn)艙有八個(gè)載荷機(jī)柜，都是靠這個(gè)強(qiáng)大的供電系統(tǒng)進(jìn)行保障。

它們?cè)谔焐线B續(xù)工作一天的發(fā)電量可抵得上一個(gè)家庭約一年的用電量！

目前，太陽電池陣已經(jīng)經(jīng)歷了三代的跨越：

神舟系列載人飛船采用了第一代剛性太陽電池陣技術(shù)；

天舟系列貨運(yùn)飛船采用了第二代半剛性模塊化太陽電池陣技術(shù)；

空間站核心艙則是我國首次應(yīng)用第三代柔性太陽電池陣技術(shù)。

這三代電池陣產(chǎn)品各有特色，有的是性能較穩(wěn)定，有的是發(fā)電能力較強(qiáng)，有的則是體積小。

不同特性的電池陣組合在一起后，形成一個(gè)太陽電池陣，宛如一座巨大的“能量加油站”，可以完全滿足空間站多系統(tǒng)的同時(shí)用電需求。 

目前最新一代的太陽電池陣是柔性陣，也是最新的明星產(chǎn)品。

2021年發(fā)射的天和核心艙就采用了這種太陽電池陣，這也是該技術(shù)在我國航天工程領(lǐng)域的首次應(yīng)用。

那么，為“寸土寸金”的核心艙提供的最新一代柔性太陽電池陣，是如何實(shí)現(xiàn)“小體積”爆發(fā)“大能量”的呢？

中國電科太陽電池陣專家蘇彬說，中國電科在體積、發(fā)電量、環(huán)境適應(yīng)性方面對(duì)電池進(jìn)行了全面升級(jí)。

同樣功率，在體積減少一半的基礎(chǔ)上，研制團(tuán)隊(duì)持續(xù)開展高壓柔性太陽電池陣發(fā)電試驗(yàn)，在完成8萬余次高低溫循環(huán)試驗(yàn)后，最終實(shí)現(xiàn)太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率突破30%。

“相比之前載人航天任務(wù)最長2年的設(shè)計(jì)壽命，現(xiàn)在空間站在軌的運(yùn)行時(shí)間可延長至15年。”蘇彬介紹，在天和、問天、夢(mèng)天三艙組合后，柔性太陽電池陣總發(fā)電面積接近400平方米，功率將超過100千瓦。

此外，為了提高太陽電池陣耐受空間輻射等能力，技術(shù)人員在太陽電池片上設(shè)計(jì)了石英蓋片，為太陽電池陣裝上防御的“鎧甲”。

“即使面對(duì)太空復(fù)雜的供電環(huán)境，也能安穩(wěn)續(xù)航，為空間站提供源源不斷的能量。”蘇彬表示。

現(xiàn)在，我們的巨能太空發(fā)電站，在平均光電轉(zhuǎn)換效率、發(fā)電能力等方面都達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，即使面對(duì)超低軌中復(fù)雜的供電環(huán)境，也能讓屬于中國的太空之家能量充沛、穩(wěn)如泰山！

原標(biāo)題：太陽電池陣：讓太空“出差三人組”實(shí)現(xiàn)充電自由