Применение тандемных солнечных элементов на основе перовскитного композита в коммерческой аэрокосмической отрасли стремительно развивается.
Предыстория и текущая ситуация
- Спрос на солнечные элементы в коммерческой аэрокосмической отрасли:
- Растущая потребность космических аппаратов в энергии обусловила необходимость повышения эффективности фотоэлектрического преобразования.
- В настоящее время в основном используются батареи на основе арсенида галлия, однако их высокая стоимость ограничивает возможности для разработки недорогих коммерческих космических аппаратов.
- На международном рынке началось внедрение нового поколения недорогих космических солнечных элементов на основе кремния, однако их эффективность и адаптивность все еще требуют повышения.
- Ограничения традиционных солнечных элементов:
- Высокая стоимость: сырье и производственные затраты, в частности, на аккумуляторы GaAs, весьма высоки.
- Недостаточная приспособляемость к условиям космоса: сложно обеспечить требования по радиационной стойкости и антикислородной защите.
Преимущества тандемных солнечных элементов на основе перовскитного композита
- Высокая эффективность фотоэлектрического преобразования:Перовскитные материалы обладают превосходными фотоэлектрическими свойствами и позволяют добиться высокоэффективного фотоэлектрического преобразования.
- бюджетный: Сырье дешевое, процесс приготовления прост и подходит для крупномасштабного производства.
- Возможность самовосстановления в космосе:Материал проявляет свойства самовосстановления в экстремальных условиях, что продлевает срок его службы.
- Легкий и модульный: По сравнению с традиционными материалами он легкий и может адаптироваться к различным требованиям конструкции спутников.
Технические проблемы
- Эффективность и стабильность фотоэлектрического преобразования: Необходимо улучшить стабильность перовскитных материалов в условиях длительного воздействия высокой радиации.
- Прочность материала: Убедитесь, что он может выдерживать циклические перепады температур и радиационное повреждение.
- Контроль процессов и затрат:Оптимизация производственного процесса и реализация эффективной и малозатратной модели производства.
- Системная интеграция и тестирование:Разработка высоконадежных солнечных батарей и систем электропитания для удовлетворения различных требований миссий.
Перспективы и значение
- Экономическое значение:
- Снизить себестоимость производства коммерческих аэрокосмических солнечных элементов и способствовать быстрому развитию коммерческой аэрокосмической и космической информационной отраслей.
- Повысить конкурентоспособность нашей страны на мировом рынке коммерческих космических энергетических технологий и завоевать большую долю рынка.
- Значение национальной обороны:
- Оптимизируйте стоимость производства военных космических аппаратов и помогите усовершенствовать стратегии наступления и обороны в космосе.
- Поддерживая больше проектов по созданию национальных спутников обороны с помощью недорогих солнечных батарей, можно повысить обороноспособность страны.
Коммерческое применение перовскитных солнечных элементов обеспечит инновационные решения для будущей космической энергетики. Благодаря дальнейшему развитию производственных технологий и постоянному совершенствованию космической адаптации он продемонстрирует огромный потенциал в коммерческой и оборонной аэрокосмической отрасли.