15、太空太阳能电池技术：提升性能与降低成本的探索

太空太阳能电池技术：提升性能与降低成本的探索

1. 轨道高度与发射成本的关系

发射通信卫星星座以实现全球连续覆盖时，发射成本与运行轨道高度密切相关。随着轨道高度的增加，总发射成本会显著下降，并在范艾伦辐射带及以外区域达到一个较宽的最小值。这一结果的重要性可从相关图表中看出。

若要利用高轨道星座规模减小带来的成本降低优势，就需要具备显著优越抗辐射性能的太阳能电池。虽然目前尚不清楚对这类设备的需求是否会出现，但InP/Si至少是一个潜在的候选者。

以下是不同覆盖玻璃厚度下InP/Si和GaAs/Ge太阳能电池的EOL功率密度随轨道高度变化的相关信息：
| 覆盖玻璃厚度 | 相关说明 |
| ---- | ---- |
| 12 mil | - |
| 30 mil | - |
| 20 mil | - |

下面用mermaid流程图展示轨道高度与发射成本的关系逻辑：

graph LR
    A[轨道高度增加] --> B[总发射成本下降]
    B --> C[达到较宽最小值（范艾伦辐射带及以外）]
    C --> D[需高抗辐射太阳能电池利用成本优势]

2. 提升太空太阳能电池阵列性能的方法

尽管单结电池已经取得了出色的效率，但研究仍在继续，以进一步提升太空太阳能电池阵列的性能。目前有两种特别受关注的方法：
1. 使用聚光太阳光 ：在标称工作温度为80°C时，适度的聚光水平（即100倍或更低）就能