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根據(jù)我們查到的相關(guān)資料，NASA的Lunar gateway系統(tǒng)是這樣的：
 

空間太陽能電池長啥樣?

衛(wèi)星等航天器上的能源來源有三種，一是電池，二是核發(fā)電，三是太陽能。目前人類已發(fā)射的3000多顆各類人造衛(wèi)星和航天器中，80%以上的衛(wèi)星能源都是通過太陽能電池組件，將太陽的光能轉(zhuǎn)換成電能。

空間用的太陽能電池板，不是我們常見的晶硅組件，一般都是砷化鎵多結(jié)太陽能電池。因?yàn)閷臻g太陽能電池的具體要求和地面光伏電站不同：

1. 太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率必須高、重量必須輕;

2. 空間太陽能電池工作時(shí)會(huì)收到各種高能粒子和高強(qiáng)度紫外線的輻照，抗輻照性能必須高;

可以明顯看出區(qū)別，地面光伏電站最主要考量的是度電成本，是投資回報(bào)，而空間太陽能電池只考慮效率、重量和抗輻射?？臻g太陽能電池采用多結(jié)砷化鎵而不用晶硅電池的原因很簡單：

1. 砷化鎵的禁帶較硅為寬，使得它的光譜響應(yīng)性和空間太陽光譜匹配能力較硅好。單結(jié)的砷化鎵電池理論效率達(dá)到30%，而多結(jié)的砷化鎵電池實(shí)驗(yàn)室最高效率更超過50%。而晶硅電池的實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化效率不到30%。

此次SolAero采用的是最新一代四結(jié)“Z4J” 太陽能電池。據(jù)悉，2016年我國發(fā)射的神舟11號飛船采用的砷化鎵太陽能電池仍是高效三結(jié)電池，轉(zhuǎn)化效率為27.5%。

據(jù)中國電子科技集團(tuán)公司副總工程師周春林介紹，我國目前已經(jīng)具備了生產(chǎn)30%效率的砷化鎵大陽電池的能力，所以我們在后續(xù)的空間站建設(shè)中，將采用30%轉(zhuǎn)化效率的電池。但關(guān)于神舟12號飛船尚未查到公開信息。如果周春林所說的砷化鎵電池效率是30%，會(huì)不會(huì)就是與SolAero相似的四結(jié)太陽能電池呢?

2. 常規(guī)上，砷化鎵電池的耐溫性要好于硅光電池，有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，砷化鎵電池在250℃的條件下仍可以正常工作，但是硅光電池在200℃就已經(jīng)無法正常運(yùn)行。

同樣，中國電子科技集團(tuán)公司副總工程師周春林介紹的神舟11號砷化鎵太陽能電池板，高軌衛(wèi)星能達(dá)到15年壽命，低軌衛(wèi)星能達(dá)到8年壽命。

3. 砷化鎵一般制成薄膜電池，重量比晶硅電池輕。

空間太陽能電池的發(fā)展

早期航天器上的太陽能電池陣是設(shè)置在航天器的外表面上：

圖：最初航天器搜集太陽能的裝置設(shè)置在航天器的外表面
 

后來由于航天器用電量需求的增加，發(fā)展為巨大的帆板，而且這種帆板的面積不斷增大，發(fā)展到現(xiàn)在，多數(shù)已經(jīng)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。太陽翼上貼有砷化鎵片，靠它們將太陽光的光能轉(zhuǎn)換成電能。

國際空間站的桁架的兩端安裝了數(shù)對大型的太陽能電池帆板，它們是國際空間站動(dòng)力和能源的主要提供裝置。

我國“神舟”飛船有一對太陽電池帆板
 

嫦娥號登月的月球車采用的是可伸縮的太陽能電池帆板白天工作時(shí)展開，夜晚還要耐低溫，要收起來，將儀器設(shè)備包在里面。這種“包裹式睡眠”，有助于保護(hù)各種儀器不被凍壞，確保月球車有剩余電力“自主醒來”，重新展開太陽能電池帆板迎接陽光。
 

而空間站越大，需要維持運(yùn)營的電力越多，衛(wèi)星的太陽能電池板也就越大、越多。

圖為歐洲局計(jì)劃發(fā)射的“火星快車”的軌道器

原標(biāo)題：轉(zhuǎn)化效率30%！空間光伏組件選擇它而非晶硅電池轉(zhuǎn)化效率30%！空間光伏組件選擇它而非晶硅電池