中國首輛月球車“玉兔”號的動力來自于其兩側緩緩打開的太陽能帆板，其核心——太陽能電池片由揚州企業(yè)生產！昨日，記者來到位于市經濟技術開發(fā)區(qū)的揚州乾照光電有限公司探秘。據(jù)了解，該公司研發(fā)生產的砷化鎵太陽能電池片打破國外企業(yè)壟斷，成為國內唯一一家向航空領域提供該電池片的民營企業(yè)。
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“玉兔”電池片啥模樣？
巴掌大圓形外延片切割而成
在乾照光電，20多臺德國全新進口的儀器中，記者看到了巴掌大圓形的砷化鎵太陽能外延片。工作人員小心翼翼打開蓋子，讓記者一看端倪。
“別小看這一小塊電池片，‘玉兔’號月球車上的太陽能電池片就是用這種外延片進行切割而成的，會根據(jù)要求切割不同的大小。”揚州乾照光電總經理助理張雙翔向記者介紹，很多人都注意到了“玉兔”號月球車可自動打開的太陽能帆板，上面的電池片和這個是一樣的。
“太陽能帆板是一個組件，由不同的企業(yè)生產，核心就是太陽能電池片，這完全是由我們生產的。”張雙翔告訴記者，他們將太陽能電池片按照要求切割好后，送到上海空間電源研究所——對方是專業(yè)承擔“星、箭、彈、船、（探測）器”及其他特殊設備用電源系統(tǒng)、控制設備的研究、設計制造和試驗任務的企業(yè)。
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“玉兔”為何青睞揚州電池片？
光轉換率比一般電池組件高近一倍
“相比單晶硅、多晶硅，砷化鎵太陽能電池片的轉換率要高出許多，當然成本也高很多。”張雙翔說，“玉兔”號月球車的太陽能電池板的光轉換率在34%左右，而一般市場上的晶硅電池組件在20%左右。
“玉兔號月球車設計質量只有140千克，除了太陽能電池板，還要搭載很多儀器。”航空衛(wèi)星發(fā)射可謂“寸土寸金”，提供能源的太陽能電池板固然重要，但如果太重的話，就要降低其他分析儀器的重量。“在業(yè)內有一公斤重量的發(fā)射成本等同于甚至高于一公斤黃金的說法，所以，比晶硅太陽能電池板轉換率高的砷化鎵太陽能電池片，就占據(jù)優(yōu)勢了。”
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揚州電池片有啥“秘密武器”？
20多層“護甲”保駕護航，仍薄如紙片
“當然，光是轉換率高還不行，還需要通過層層測試，尤其是要進行抗輻照試驗合格。”張雙翔說，外太空環(huán)境比大氣層包圍之下要嚴峻很多，玉兔號月球車就要能夠耐受月球表面真空、強輻射、-180℃到150℃極限溫度等極端環(huán)境。
“外太空沒有大氣層，中子射線、離子射線等等各樣的輻射都有，這對太陽能電池片的損傷特別大，如果電池片的設計和制造不到位，在太空用一年就報銷了，但我們的電池片可以用10年。”
為了保障電池片的安全，乾照特別為其設計了20多層“護甲”，過濾各樣的太空輻射。“電池片內含有20多層過濾層，每一層阻擋一種破壞性的射線，但同時保證有效射線的通過。這樣的設計是我們獨家技術，也是保證產品可靠性的關鍵。”
身披層層黃金甲的電池片，實際上依然輕巧。“一層電池片只有0.2毫米，薄如紙片。”張雙翔說，這些都是充分考慮到航天發(fā)射的要求，專門為了“玉兔”號特別設計的。
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這是揚州電池片首次“上天”嗎？
2010年至今最少已經提供上萬片
“我們這項技術的研發(fā)，也打破了國外企業(yè)的壟斷。”張雙翔表示，由于航空用電池片技術要求高，目前全球只有4家公司能夠生產，國內僅乾照光電一家企業(yè)。“德國、日本、美國各有一家公司能做，中國只有我們能做這樣的電池片。以前是國外企業(yè)壟斷，現(xiàn)在中國人的衛(wèi)星能用自己生產的太陽能電池片了。”
據(jù)悉，從2010年開始，該公司持續(xù)向國內航天航空機構提供太陽能電池片。張雙翔自豪地向記者介紹，他們不僅參與了玉兔，也參與了不少其他空間計劃。2010年至今，最少已經提供上萬片太陽能電池片?，F(xiàn)在天上不少飛著的衛(wèi)星，說不定就有我們揚州生產出來的電池片。
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我們能否“嘗鮮”航天電池片？
能上天，也能入地，
主要解決成本
“這種技術不僅能上天也能入地，通過我們后期改進，尤其是加了凸透鏡之后，使得光轉換率達到40%。”張雙翔向記者介紹，與晶硅太陽能電池板相比，砷化鎵電池組件可以進行聚光發(fā)電，就是在凸透鏡或拋物面鏡把太陽光聚焦到幾倍、幾十倍，或幾百倍甚至上千倍，然后投射到太陽電池上。
目前，采用聚光太陽電池技術的砷化鎵太陽能電站已經在國內應用。“前段時間，我們的電池片用于黃河水電發(fā)電項目聚光式光伏發(fā)電站，雖然只有5兆瓦，但也算小試牛刀。”
“雖然砷化鎵電池片有技術上的優(yōu)勢，現(xiàn)在要解決的就是成本問題。”張雙翔坦言，目前砷化鎵電池片的成本也是晶硅電池的兩倍，“上天”貴在“輕”，“入地”民用則更多是成本問題。
(審核編輯: 小王子)
