2022年，随着即将开启的6次重大发射任务，我国空间站即将完成全面建造。

 

在天上，其连续工作一天的发电量可抵得上一个家庭约一年的用电量。

 

要想满足如此高的用电需求，中国电科为空间站的每一个航天器，打造了“老中青”三代各具特色的巨能“翅膀”，它们组合起来宛如一座巨大的“能量加油站”，保证时刻来劲不断电。

 

朝气“青年”：小体积 大能量的柔性太阳电池阵首应用

 

作为新生代太阳电池阵产品，空间站柔性太阳电池阵用于“天和”核心舱、“问天”舱和“梦天”舱的在轨运行，是柔性三结砷化镓太阳电池阵技术在我国航天工程领域的首次应用，标志着我国太阳电池阵技术的再一次跃升。

 

中国电科经过多轮关键技术攻关及考核验证，首次成功突破柔性太阳电池阵技术，填补国内技术空白，多项性能指标达到国际领先水平。

 

作为第三代柔性太阳电池阵产品，该型太阳电池阵具有结构新、质量轻、收藏体积小、在轨寿命长等特点。

 

伸缩自如，奏响“太空乐章”。在每个航天器的两扇巨大“翅膀”上面，铺满了深色玻璃般的“小镜”，每一个“小镜”宛如一座太空“发电站”，经串联、并联后组成太阳电池阵，获得较高的电压和较大的电流，为航天器源源不断提供能量。

 

在柔性太阳电池阵上面铺设的“小镜”，采用超薄型轻质复合材料，单板厚度不足1nm，单位面积重量仅为传统太阳电池阵的50%，可谓薄如纸张。在收拢状态下，每块太阳电池板宛如合拢的古代“奏章”，相互折叠收拢压紧于收藏箱内。在相同发电能力下，相较于传统太阳电池阵，收拢体积减少20%。

 

基板柔软、电池坚硬，为保证太阳电池阵结构稳定、伸缩自如，针对太阳电池阵面对面加压收拢的发射段力学环境要求，中国电科突破高精度、高平整度太阳电池阵设计及组装技术，将原本“立体”的元器件“压”成平面，以“Z” 型折叠的方式收拢在一起，在轨展开时，数节伸展机构依次向外推出，带动太阳电池翼向外展开，如同一架被缓缓拉开的手风琴，在太空中奏响航天人的美妙乐章。

 

能量爆表，激活太空“发电站”。为确保空间站在轨寿命，中国电科研制团队持续开展高压柔性太阳电池阵静电放电阈值及评价试验，历经三年多，最终在“问天”“梦天”舱发射前，完成88000次高低温循环试验，实现太阳电池光电转换效率突破30%，达到世界先进水平。在天和、问天、梦天三舱组合后，太阳电池阵总发电面积接近400m2，总共可提供超过100kW的电能，为航天器注入的能量再创新高。

 

不惧考验，身披“防护铠甲”。为解决柔性基板长寿命空间环境适应性难题，中国电科研发团队仅用不到1年时间，突破了柔性基板原子氧防护技术，精确控制压力、角度、速度等参数，实现柔性基板防护涂层自动均匀涂覆，顺利通过大剂量原子氧、高低温、紫外等环境考核试验，为产品披上“防护铠甲”，有效解决了空间站工程技术瓶颈问题。

 

稳重“中年”：大功率 超能量的半刚性太阳电池阵

 

天舟系列货运飞船号称“太空快递”，具备体格大、能装载的优势。让这个庞然大物轻盈飞天，需配备高能量、大功率的电池阵。基于此，中国电科为其研发配备了国内独创的半刚性太阳电池阵技术。

 

作为一款高电压、万瓦级的大功率太阳电池阵产品，它以“碳纤维框架+玻璃纤维网格结构”为基板，两翼供电能力超过8kW，让货运飞船这个“庞然大物”也能“一飞冲天”，顺利将各种物资运往太空。

 

即将发射的天舟四号太阳电池阵产品在继承天舟一号半刚性太阳电池阵技术基础上，成熟、完善和固化了半刚性性太阳电池阵的设计状态和生产工艺，进一步提高了三结砷化镓太阳电池效率，解决了低轨道高电压太阳电池阵防静电充/放电等问题，降低了太阳电池阵工作温度，为发射任务的顺利完成奠定了良好基础。

 

可靠“老年”：性能好、超可靠的刚性太阳电池阵

 

载人飞船任务，安全第一。

 

在即将发射的神舟十四号载人飞船任务中，中国电科为其配备了刚性太阳电池阵产品，在光照区为整船供电以及为蓄电池充电，发电能力达到国际先进水平。

 

为满足任务提出的输出功率要求，该产品采用了转换效率高，抗辐照性能好的三结砷化镓太阳电池，采用刚性基板结构。作为一款继承性产品，刚性太阳电池阵结构稳定、可靠性高、在轨验证充分，即使面对超低轨中复杂的供电环境，也能“稳如泰山”，充分体现了其优异稳定的性能，能够在最大程度上确保载人飞船的安全运行，让航天员的“太空出差”一路平安。