概述及应用，空间电站的建设条件

太阳就是一个取之不尽用之不竭的核能源宝库。太阳以光的形式向外散发能量，其中只有22亿分之一的能量到达地球。仅这一点微不足道的比例，就相当于每秒钟燃烧500万吨优质煤所产生的能量。因此，如何利用太阳能发电以满足人类对电能的需求，就成为保护环境，节约资源，推动和保证人类社会可持续发展的重大研究课题之一。

早在1968年，美国的P．E．Glaser博士就创造性地提出在离地面36 000km的地球静止轨道上建造太阳能发电站的构想，这就是通称的太阳发电卫星（SPS）系统。之后，一些发达国家如美、日、法、俄等先后开展了空间电站的各种研究与论证工作。这种电站是利用铺设在巨大平板上的亿万片太阳电池，在太阳光照射下产生电流，将电流集中起来，转换成无线电微波，发送给地面接收站。地面接收后，将微波恢复为直流电或交流电，送给用户使用。在宇宙空间，太阳光线不会被大气减弱，太阳光的辐射能量十分稳定。因而在静止轨道上建设的太阳能电站，一年有99%的时间是白天，其利用效率比在地面上要高出十几倍。再有，空间太阳能电站的发电系统相对来说比地面简单，而且在失重、高真空的宇宙环境中，对设备构件的强度要求也不太高。在外层空间轨道上，空间太阳能电站处于失重或微重力环境下，这对于超大型太阳电池阵和太阳能收集器的构筑十分有利。可采用轻型或展开式结构。此外，在太空高真空和高洁净环境下，也不必为能量转换装置加设清洗、排水等机械设备，可大大简化装置。与在地面上利用太阳能相比，在太空利用太阳能具有日照时间长、光照强度大、清洁环保等突出优点。(www.xing528.com)

太阳光伏技术是空间太阳能电站采用的主要太阳能转换技术。作为空间太阳能电站应用，需要光伏系统的体积比功率和质量比功率越来越大，因此促使光伏研究者对光伏电池从材料、结构、工艺等方面有了更深入的研究。材料方面，早期是硅材料，经历了从单晶硅、多晶硅到薄膜硅的发展，非晶硅也曾一度是热点。目前化合物材料比如铜铟镓硒薄膜，特别是效率较高的砷化镓太阳电池有了较快的发展，国外卫星已有应用。器件结构由单结、异质结到多结，研制了背反射器、背表面场等多类结构。总的趋势是薄膜型多结器件。太阳电池阵是空间电站中能量收集的重要组成部分。并且随着航天技术的发展，对高性能太阳电池阵的要求也日益迫切。由此，发展高功率、高可靠性、长寿命和低成本的空间太阳电池阵，始终是从事航天国家所追求的目标。为了实现空间太阳能电站高效、廉价、使用寿命长的目标，太阳电池阵的发展目标希望达到五个方面的要求，既效率高，质量轻，抗辐射能力强，价格便宜，有大批量单片生产和光伏阵装配能力。从总体上说，太阳光伏电池的效率越来越高，世界太阳电池的价格也随产量的迅速增加而大幅度下降。无论从技术上还是从产量上，对于空间太阳能电站的实现都具备了基本条件。