12、太空硅太阳能电池的技术进展与辐射损伤分析

太空硅太阳能电池的技术进展与辐射损伤分析

在太空探索与应用中，电力供应是至关重要的一环。太阳能电池作为主要的太空电源，其技术发展对于提升航天器的性能和降低任务成本具有关键意义。本文将深入探讨太空硅太阳能电池的先进技术改进以及辐射损伤问题。

1. 先进硅太阳能电池技术

太空硅太阳能电池作为一项成熟的技术，尽管已经在商业领域应用了很长时间，但为了提高任务能力或降低任务成本，其性能仍在不断改进。

1.1 大面积电池设计

在组装太空太阳能阵列时，安装电池和互连的成本是主要开支之一。通过采用大面积电池，可以减少电池数量，从而显著降低成本。然而，在制造大面积电池时，需要解决电池串联电阻增加的问题，因为这会降低电池效率。串联电阻的增加是由于收集更大面积电池电流所需的接触指长度增加导致的。为了避免电阻增加而增大接触指，又会因阴影效应增加而降低电池效率。通常，高质量太空太阳能电池中，接触金属化仅遮挡约 3%的光吸收表面。

为了平衡大面积电池的电气和光学损失，采用了独特的接触配置。与小尺寸电池将所有接触指连接到位于电池一侧的公共母线不同，大面积电池的接触指连接到位于电池表面四个象限中心的四个圆形母线。圆形母线通过中心钻孔缠绕，并终止于电池背面的较大接触垫。在沉积接触金属之前，钻孔边缘和背面接触垫下方的区域覆盖有绝缘氧化物，以提供与电池基区的电气隔离。这种方法在长期低地球轨道（LEO）任务的热循环生存能力方面取得了成功。

电池类型	接触配置	优势