三星公司“衛星”砸進美農戶家中 深扒衛星上的太陽能發電“黑科技”

10月26日,美國密歇根州一對夫婦後院中突然傳來一陣巨響,檢查後發現竟然是一顆“衛星”砸進了自家院子。

該“衛星”內含裝有太陽能電池板,盒子裡還裝有兩臺相機和一部三星手機。衛星還有明顯的“三星”標誌。

最終,三星公司認領了這顆“衛星”,並證實:這個所謂“衛星”其實是個【高空氣球裝置】。

氣球屬於三星的“太空自拍”活動,負責將手機送入平流層。因為天氣的原因氣球軟著陸在農戶家中,所幸沒有造成人員傷亡。

其實仔細觀察,就可以發現,這個“高空氣球”上使用的是普通的“單晶太陽能板”,而並非衛星上使用的組件。

那麼,真正的衛星上使用的,究竟是怎樣的太陽能組件呢?

大家都知道,在太空獲取電力來源的渠道非常有限,為了確保衛星上各種儀器的電能供應,現在大部分的衛星都是採用太陽能系統供電。早期航天器上的太陽能電池,是設置在航天器的外表面上,類似於貼片式的。

隨著航天器的不斷髮展,用電量需求逐漸增加,才發展為巨大的帆板。這種帆板的面積不斷增大,發展到現在已經像翅膀一樣,在航天器的兩邊展開,所以太陽能電池帆板又叫做太陽翼。

太陽翼利用硅(Si)和某些金屬的光電效應,將太陽能轉化為電能,然後儲存在蓄電池中以供衛星、宇宙飛船使用。

80年代中期,光電轉化效率更高的砷化鎵太陽能電池已經開始用於空間系統。砷化鎵基系太陽電池經歷了從LPE(液相外延)到MOCVD,從同質外延到異質外延,從單結到多結疊層結構發展變化,其光電轉換效率不斷提高。

電池效率從最初的16%(AMO,單結砷化鎵太陽能電池)增加到32%(AMO,三結砷化鎵砷化鎵太陽能電池),並在空間系統得到廣泛應用。

不過,傳統的砷化鎵晶片製造技術成本居高不下,限制了砷化鎵太陽能電池更加的廣泛應用。

目前,科學家們正在研究在太空中使用的硅太陽能電池替換成鈣鈦礦太陽能電池。

鈣鈦礦太陽能電池,理論光電轉化效率50%,目前實驗室最高效率已經達到25.2%,直追晶硅電池;另外,它的製造工藝簡單,且價格非常便宜,GW級別以上成本可以降低到0.7元/W以內。

三星公司“卫星”砸进美农户家中 深扒卫星上的太阳能发电“黑科技”

在星際飛行應用鈣鈦礦太陽能電池,還能克服其在地球表面較為困難的除溼問題,因為其本質上是一種鹽,最大的缺點親水性。這給在地球上應用該材料帶來了挑戰,許多研究人員正在通過將其封裝在塑料中來克服這一障礙。

這種弱點是科學家對在太空中測試鈣鈦礦感興趣的原因,在像月球和火星這樣的環境中,溼度不是問題。

未來,期待有更多的太陽能“黑科技”運用在空間技術上,同時,這些技術能早日降低成本,實現“民用”化,讓大家都能用上更便宜、更清潔的電能!

(文中部分材料引用自新京報、知乎、智匯光伏)

光伏盒子


分享到:


相關文章: