进入太空!NASA将汉能砷化镓薄膜电池用于国际空间站

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美国国家航空航天局(NASA)正在国际空间站对汉能旗下美国子公司Alta Devices(汉能阿尔塔)的砷化镓薄膜太阳能技术开展测试,以评估其未来是否可用于NASA低地球轨道飞行任务,包括为立方体卫星(CubeSats)提供动力。汉能阿尔塔最近宣布了其单结太阳能电池效率达到29.1%,创下新的世界纪录。

基于NASA与汉能阿尔塔工程师的多年合作,NASA旗下马歇尔航天飞行中心(MSFC)选择汉能阿尔塔参加11月的“国际空间站材料实验(MISE-X)”飞行任务。本次测试的目的是评估新的太阳能电池和封装技术,以支持未来NASA任务对于高效、轻质、高封装密度太阳能电池的技术要求。

汉能阿尔塔砷化镓柔性电池芯片

汉能阿尔塔工程师与NASA科学家和供应商合作,用创新的封装材料研制了9块柔性砷化镓太阳能电池阵列。这些电池在2018年上半年制造完毕,并交付给NASA进行测试。8月,在美国休斯敦的Alpha空间设施进行了太阳能电池与样品运载器的集成,11月17日,实验项目由NG-10 Antares火箭运往国际空间站。在未来几周内,这些太阳能电池将被安装在国际空间站面向天顶的位置。

这项测试将历时一年。此后,太阳能电池将被送回NASA和汉能阿尔塔进行评估。双方已经开发了科学模型,来模拟太阳能电池在轨道上面临的情况,最终的样本评估将支持研究小组改进他们的模型,提升与太阳能电池和封装性能在未来长期任务中的准确性。

NASA科学家表示,“在太阳能电池系统实验期间,高效、轻质的候选太阳能电池将暴露在太空环境中。此外,专为太阳能电池的盖玻片材料开发的聚合物薄膜也将作为单独的样品被暴露,以测试原子氧侵蚀率以及紫外辐射引起的透射变化。测试结果对于探索太阳系所需的小型、高性能航天器的设计具有重要的学术价值。”

汉能阿尔塔最近宣布,据世界三大再生能源研究机构之一的德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)认证,汉能阿尔塔砷化镓薄膜单结电池转换效率达到29.1%,再次刷新世界纪录。这一程碑式的突破是汉能阿尔塔自2010年起连续第七次刷新此项世界纪录,也是公司迄今取得的第13个太阳能电池或组件效率的世界纪录。至此,汉能在砷化镓电池领域,保持双结电池(31.6%)、单结电池(29.1%)、量产组件(25.1%)转换率等多项全球领先水平,进一步奠定了其在高效太阳能薄膜电池领域的绝对领先地位。

汉能阿尔塔首席执行官丁建表示,NASA对阿尔塔创纪录所给予的关注,表明我们的技术可以经受自主系统在太空、高海拔和陆地环境中,承受最具挑战性的考验。我们持续致力于创新,使汉能阿尔塔保持行业领先地位,制备出最领先的轻质、柔性、高效的薄膜太阳能电池。

汉能阿尔塔一直致力于研发全球领先的砷化镓薄膜太阳能技术。这一技术具有光电转换效率高、抗紫外线、抗辐射性能好、柔性好、质量轻等优势,且在高温和弱光条件下的发电能力突出,可为多个高附加值领域产品提供动力,如小卫星、无人机(UAV)和新能源汽车等。 据美国专业媒体Aviation Week & Space Technology于11月中旬报道,采用汉能阿尔塔全球领先的柔性砷化镓薄膜电池,波音公司旗下极光飞行科学公司(Aurora)设计了一架翼展74米的平流层太阳能无人机“奥德修斯”(Odysseus),仅靠太阳提供动力就能实现“无限飞行”。

除了在技术上实现了能量密度限制的突破,汉能阿尔塔还大幅提升了太阳能产品的经济性,使太阳能电池的创新运用成为可能。汉能阿尔塔研发了一种新型制造技术,可以开发出只有一微米厚的砷化镓电池层,(一根人类头发的厚度约为40微米)。阿尔塔还通过提高极薄材料层的能量密度,大幅降低了原材料的使用量,从而显著降低系统成本。

汉能阿尔塔最近还推出了第四代“Gen4AnyLight”太阳能技术,在功率重量比重方面,新一代技术提高了160%。功率重量比的不断改进,对小卫星、自主无人机(无人飞行器)、电动汽车和自主传感器等领域未来的发展具有积极的推动意义。

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