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專訪:神八採用砷化鎵新型電池 設計壽命為一年

發佈時間:2011年11月01日 05:27 | 進入復興論壇 | 來源:人民網


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  人民網北京11月1日電 (記者李彤、夏曉倫)中國電子科技集團公司第18研究所副總工程師兼第一研究室主任孫彥錚今天在“神舟八號”北京飛控中心接受人民網記者採訪時透露,神八採用的是高效三節砷化鎵太陽電池,發電效率遠遠高於過去使用的硅太陽電池。

  主持人:各位網友,大家好,我們非常榮幸地能夠在北京飛控前方採訪到中國電子科技集團公司第18研究所副總工程師兼第一研究室主任孫彥錚老師。

  孫彥錚:主持人好,各位網友好。

  主持人:孫老師,您在這次“天宮一號”、神舟八號交會對接任務當中主要承擔的工作是什麼?

  孫彥錚:我們單位主要承擔的工作就是為神舟飛船提供能源,主要是生産研製太陽電池陣。

  主持人:您所説的太陽電池陣是不是我們能夠看到的,在咱們飛船上面的兩個小翅膀?

  孫彥錚:不是小翅膀,是很大的兩個翅膀。

  主持人:它們的直徑大概能有多大?

  孫彥錚:一共兩個太陽翼,每個太陽翼有四塊太陽電池板,每塊板的尺寸是一米五三乘兩米,所以伸展出去有好幾米長。

  主持人:我們平時看這個翅膀的時候覺得它好象很小,其實是很大的。而且在這個翅膀上,應該是有非常多的小的電池塊吧?

  孫彥錚:對,每一塊板都佈滿了太陽電池。一共要有幾千片太陽電池。我們現在採用的電池的尺寸大概是4厘米乘6厘米這種電池。

  主持人:我們這些太陽電池在太空當中是怎麼樣工作呢?

  孫彥錚:太陽電池在船上翅膀上是通過串並聯方式組成一個太陽電池陣,這個太陽電池陣在空間的時候,在光照期是為飛船的負載供電,同時為蓄電池充電,在陰影期,太陽電池就不能再發電了,就是通過蓄電池為負載供電。

  主持人:我們知道每個飛船都有太陽翼,我們的神八和“天宮一號”的太陽翼和以前的太陽翼有什麼樣的不同呢?

  孫彥錚:最主要的不同,神八的太陽電池都採用的三節砷化鎵這種新型的電池,原來從神一到神六採用的是硅太陽電池,他們倆最大的區別就是太陽電池發電效率。硅太陽電池,以前採用的是14.8%的效率的太陽電池,現在咱們神八和“天宮一號”採用的都是26.8%的高效的三節砷化鎵太陽電池。

  主持人:我不是特別明白,雖然您剛才給我們在講這個比例的問題,它在實際功能上有什麼樣的顯著效果呢?

  孫彥錚:每平米的發電功率,發出來的電能要遠遠高於硅太陽電池。

  主持人:也就是説現在“天宮一號”和神八上的這些電池,如果同樣的太陽照射一個小時,可能能夠發出更多的電能?

  孫彥錚:對,大概能多出一倍左右的電能。

  主持人:現在電池的形狀和大小和以前如果是一樣的話,也就是説,它可以發出來的電能能夠持續的比以前要多飛一圈或者多飛兩圈這樣的概念?

  孫彥錚:不是這樣。它是為星上的負載這一塊供電,相當於我可以為更多的負載供電。就是説星上可以開啟更多的設備。

  主持人:因為我們的“天宮一號”其實也是我們空間站的一個雛形,在“天宮一號”上可以加更多的東西。

  孫彥錚:對。

  主持人:這的確是非常振奮人心的一個消息。現在“天宮一號”已經運行了一個多月的時間了,我們這個電池的現在狀況是怎麼樣的?

  孫彥錚:現在整個電源系統工作得都非常好。整個負載的要求大概是3500瓦,我們現在一直提供的電能都是在4000多瓦,4500瓦左右,整個運行狀態是非常正常的,非常好的。

  主持人:我們這個電池這麼好,但是它的電池壽命和以前相比有沒有提升呢?

  孫彥錚:電池壽命咱們都是按照設計壽命來做的。比如“天宮一號”的是兩年的設計壽命,神舟八號是一年的設計壽命,是半年的工作時間。咱們當初的設計都是按照這個來設計的。應該是沒有問題的。

  主持人:在國際上,可能有其他的國家也在做這項技術,我們國家的這項技術水平和國際上相比,是一個什麼樣的狀態呢?

  孫彥錚:在同期咱們可能比美國稍微差一些,但是和歐洲、日本水平基本上是相當的。

  主持人:我們這個技術研製了多長時間呢?

  孫彥錚:研製了六七年的時間。

  主持人:已經是一個比較成熟的技術了。

  孫彥錚:一個比較成熟的。這個完全是自主知識産權的。

  主持人:是我們自己研發的。

  孫彥錚:對。

  主持人:在民用方面,我們這項技術將來會不會有一些突破呢?

  孫彥錚:應該是會有突破的。我們單位成立了一個公司,叫藍天太陽。他們現在也在把三節砷化鎵太陽電池應用於地面的工作,也就是説,通過減小電池的面積,用菲尼爾透鏡廉價的聚光材料,相當於我把500倍的太陽光聚焦到500倍或者1000倍的太陽光聚焦到一個非常小的電池上,來減少成本,降低成本。但是有一個問題,必須有一個跟蹤器,跟蹤太陽,這樣才能發揮它的作用。現在也正在試運行階段,將來大家會看到地面光伏這一塊新的産品。

  主持人:聽起來挺像向日葵,跟著太陽走,用太陽提供這些能源。

  孫彥錚:對。

  主持人:我們國家現在電池的發展,現在研製水平在將來會有怎樣的提升呢?或者有沒有一個可以預見的未來呢?

  孫彥錚:現在就有一些提升了。我們現在的平均生産水平可以達到28%左右的水平,就是這種電池。我們現在也有一個項目正在研發新型的多節的三節砷化鎵電話,預計在近幾年可以達到33%左右的效率。

  主持人:應該説在國際上能邁向一個新的臺階。

  孫彥錚:對。

  主持人:現在“天宮一號”和神舟八號所有的太陽電池有什麼樣的技術難點或者它在太空當中會害怕什麼樣的情況出現嗎?

  孫彥錚:主要的技術難點實際上就是結構設計,然後整個的工藝製造過程,這是非常需要更多的摸索來做的。它在空中,就是在太空中,主要應該考慮的是抗帶電粒子的輻照,因為空中有很多的帶電粒子,要防止輻照對它造成的衰降。另外在空間還有一個高低溫,因為它大概是90分鐘就轉一圈,繞地球轉一圈,大概有50分鐘左右是光照期,然後40分鐘左右是陰影期,光照期溫度很高,可以達到八九十度,在地影期,溫度非常低,所以高低溫會對太陽電池有一定影響,所以我們設計的時候要考慮這方面。還有一方面就是原子氧的環境也要考慮。

  主持人:太空環境我們都要去考慮。

  孫彥錚:對。

  主持人:可能很多網友會比較了解我們太空當中會有太陽黑子、太空垃圾,這些東西會不會對我們的電池産生影響呢?

  孫彥錚:太陽黑子,也就是説,它在産生的一瞬間可能會有更多的帶電粒子來轟擊這個太陽電池,我們這一塊也都有了考慮。關於太空垃圾,因為咱們現在像神舟八號、“天宮一號”,它的壽命都比較短,一個是半年,一個是兩年,所以太空垃圾這一塊沒有更多的去進行設計、防護。但是,我們現在對後邊的包括空間站可能時間、壽命會更長,十年或者是更長,那個時候一定要考慮太空垃圾這一塊的影響。

  主持人:也就是説將來可能還有一些不同在我們電池技術研發上,會有很多的將來可預見的發展。

  孫彥錚:對。這個主要是將來在太陽陣的設計這一塊,包括防護這一塊要做更多的工作。

  主持人:非常感謝孫老師今天能夠接受我們的採訪,也希望廣大網友能夠更加關注我們這一塊的技術研發。謝謝孫老師。

  孫彥錚:謝謝。

熱詞:

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  • 太陽電池陣
  • 砷化鎵
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  • 太陽電池板
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