太阳能光伏技术在航天器中的应用及性能提升

在本章中，我们分五个方面介绍了空间光伏电池及空间发电系统的发展状况、设计及工艺方法。如今，世界上90%以上的人造卫星、宇宙飞船、载人空间站和深空探测器等航天飞行器均采用太阳电池作为主能源，其光电转换效率越来越高，已从20世纪60年代的10%发展到如今30%以上，重量、寿命和可靠性等指标均得到了大幅的提升、空间光伏电池及空间发电系统的性能提升也被证明是最有效：最可靠、最经济的提升航空器整体性能的手段之一。

作者感谢雷刚、叶晓军、吴敏和苏宝法等同志在写作过程中的协助。

参考文献

［1］ GREEN M A．Crystalline Silicon Solar Cells［M］．University of New South Wales，Sydney，Australia．

［2］ CROTTY G T，VERLINDEN P J，CUDZINOVIC M，et al．18．3%Efficient Silicon Solar Cells for Space Applications［J］．IEEE，1997：1035－1038．

［3］ KATSU T，SHIMADA K，WASHIO H，et al．Development of High Efficeency Silicon Space Solar Cells［J］．IEEE，1994：2133－2136．

［4］ COUSINS P J，SMITH D D，LUAN H C，et al．Generation 3：Improved Performance at Lower Cost［J］．IEEE，2010：275－278．

［5］ CHIU P T，LAW D C，WOO R L，et al．Direct Semiconductor Bonded 5JCell For Space and Terrestrial Applications［C］．39th IEEE PVSC，2013．

［6］ CARLSON D E，WRONSKI C R．Amorphous Silicon Solar Cell［J］．Appl．Phys．Lett．28，671（1976）．

［7］ TAWADA Y，OKAMOTO H，HAMAKAWA Y．a－SiC：H／a－Si：H Heterojunction solar cell having more than 7．1%conversion efficiency［J］．Appl．Phys．Lett．39（3），237 （1981）．

［8］ CATALANO A，D’AIELLO R V，DRESNER J，et al．Attainment of 10%Conversion Efficiency in Amorphous Silicon Solar Cells［C］．IEEE，1421（1982）．

［9］ FISCHER D，DUBAIL S，ANNA SELVAN J A，et al．The“micromorph”Solar cell：Extending a－Si：H Technology towards Thin Film Crystalline Silicon［C］．25th PVSC，1053 （1996）．

［10］ YANG J，BANERJEE A，GUHA S．Triple－junction Amorphous Silicon Alloy Solar Cell with 14．6%Initial and 13．0%Stable Conversion Efficiencies［J］．Appl．Phys．Lett．70 （22），2975（1997）．

［11］ BIRKMIRE R W．Compound Polycrystalline Solar Cells：Recent Progress and Y2K perspective［J］．Sol．Energy Mater．Sol．Cells，2001，65：17－28．

［12］ ROCKETT A，BIRKMIRE R W．CuInSe2for Photovoltaic Applications［J］．J．Appl．Phys．，1991，70：R81－R97．

［13］ STOLT L，HEDSTRM J，KESSLER J，et al．ZnO／CdS／CuInSe2Thin－film Solar Cells with Improved Performance［J］．Appl．Phys．Lett．，1993，62：597－599．

［14］ RAU U，SCHOCK H W．Electronic Properties of Cu（In，Ga）Se2Heterojunction Solar Cells－Recent Achievements，Current Understanding，and Future Challenges［J］．Appl．Phys．A，1999，69：131－147．(www.xing528.com)

［15］ CUSANO D A．CdTe Solar Cells and Photovoltaic Heterojunctions in II－VI Compounds ［J］．Solid State Electron．，1963，6：217－218．

［16］ ADIROVICH E I，YUABOV Y M，YAGUDAEV G R．Photoelectric Effects in Film Diodes with CdS／CdTe Heterojunctions［J］．Fiz．Tekh．Poluprovodnikov，1969，1：81－85．

［17］ 张静全．碲化镉及相关化合物多晶薄膜与碲化镉太阳电池研究［D］．成都：四川大学，2002．

［18］ BONNET D，RABENHORST H．New results on the development of a thin film p－CdTe／n－CdS heterojunction solar cell［C］．Proceedings of the 9th Photovoltaic Specialists Conference，Silver Springs，1972：129－131．

［19］ TYAN Y S，PEREZ－ALBUERNE E A．Efficient thin film CdS／CdTe solar cells［A］．Proceedings of the 16th IEEE Photovoltaic Specialists Conference［C］．San Diego，1982．794－800．

［20］ FEREKIDES C，BRITT J，et al．High efficiency CdTe solar cells by close spaced sublimation［C］．Proceedings of the 23rd Photovoltaic Specialists Conference．Louisville，1993．389－393．

［21］ WU X，KEANE J C，DHERE R G，et al．16．5%～efficient CdS／CdTe polycrystalline thin－film solar cells［C］．Proceedings of the 17th European Photovoltaic Solar Energy Conference．Munich，2001．995－1000．

［22］ COHEN D，et al．The SSTE－4：DSX Flight Experiment：Design of a Low－Cost，R＆D Space Mission with Responsive Enabling Technologies［C］．3rd Responsive Space Conference April 25－28，2005．

［23］ SIMBURGER E J，MATSUMOTOA J H，et al．Thin－film technology development for the PowerSphere［C］．Materials Science and Engineering B116（2005）265－272．

［24］ MURPHY D M，ESKENAZI M I，et al．Thin－film and crystalline solar cell array system performance comparisons．

［25］ HANS S．Ranschenbach．太阳电池阵设计手册［M］．张金熹，等，译．北京：宇航出版社，1987．13－123．

［26］ 马世俊．卫星电源技术［M］．北京：中国宇航出版社，2001．193－213．

［27］ 李国欣．航天器电源系统技术概论［M］．北京：中国宇航出版社，2008．702－747．

［28］ 王希季．20世纪中国航天器技术的进展［M］．北京：宇航出版社，2002．178－183．

［29］ 徐福祥．卫星工程概论［M］．北京：中国宇航出版社，2004．449－452．