GaInP2 LEO 空间太阳电池功率衰减估计
2021-10-10曹继宏李会锋
电源学报 2021年5期
关键词:方法
李 强,赵 岩,曹继宏,李会锋,王 超
(1.航天器在轨故障诊断与维修重点实验室,西安 710043;2.宇航动力学国家重点实验室,西安 710043)
太阳电池在轨工作过程中,受空间环境的影响,一般会出现功率缓慢衰减[1]。太阳电池功率衰减可能会对负载的能源预算和平衡产生一定的影响,严重时可能会造成能源短缺甚至任务失败。因此,在轨管理中,需要对太阳电池功率衰减给予足够关注,而在卫星的长寿命应用场合下则更是如此。
太阳电池阵的衰减特性目前多采用地面测试与空间验证等方法进行研究和考察[2],重点关注空间高能粒子辐射、紫外、原子氧和真空等因素[3]对电池、盖片以及黏胶等物质的复杂影响。文献[4]介绍了Spectrolab 公司最新研发的抗辐照空间太阳电池,初始转换效率高于32%,适于高、中、低不同轨道环境下的应用;文献[5]报道了国产四结砷化镓太阳电池研制进展,地面测试所得转换效率在34%以上,但长期在轨应用与空间辐照下的衰减性能还有待进一步验证;文献[6]检验了紫外辐照下的透明硅胶对太阳电池阵功率衰减的影响,认为其在衰减中的比重要高于传统认定的2%,且环境温度较高时更甚;文献[7]研究了三结砷化镓电池GaInP/GaIn As/Ge 的抗辐照性能,指出GaInAs 与Ge 子电池对带电粒子辐射更为敏感;文献[8]进行了低地球轨道环境下的太阳电池盖片的静电放电测试,结果表明,随着原子氧侵蚀加剧,静电放电阈值随之降低;文献[9]针对传统太阳电池功率衰减模型计算过程复杂的问题,提出一种轨道优化下的新预测方法,适宜于连续小推力下的轨道转移任务场合;……
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