可定制,多功能和高度环境稳定的伪形玻璃用于空间灵活的光伏
Huiyang Zhao1,2, Weinan Zhang3, Wenhao Shen3
1School of Chemistry and Chemical Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China.
ACS applied materials & interfaces
|May 29, 2025
概括
一种新的多功能伪形玻璃 (PMG) 复合材料增强了太空太阳能电池. 这种灵活的材料在恶劣的太空环境中提高了发电和耐用性,为先进的太空任务铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 航空航天工程 航空航天工程
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 太空光伏 (PV) 设备需要灵活,透明的封装,提供辐射保护.
- 在极端太空条件下实现太阳能电池的高效率和稳定性仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 设计和评估可定制的多功能伪形玻璃 (PMG) 复合材料,用于封装太空应用的大面积柔性多连接太阳能电池.
- 在模拟空间条件下评估PMG封装太阳能电池的性能和耐用性.
主要方法:
- 一种新的PMG复合材料被设计用于地球同步轨道 (GEO) 应用.
- 该PMG材料被层叠到大面积的柔性多连接太阳能电池上.
- 封装的光伏设备经历了太空环境评估,包括紫外线辐射,带电粒子辐射和热循环.
主要成果:
- 在全向阳光下,PMG封装保持了高功率转换效率 (∼30.69%) 与增强的发电 (12.71%高于无色聚胺).
- 空间评估实验表明PMG和封装光伏设备的耐用性和可靠性非常好.
- 基于PMG的柔性太阳能电池组实现了550W/kg的特定功率,与刚性电池板相比,发射重量减少了40%.
结论:
- 开发的PMG复合材料显示了空间灵活太阳能阵列的巨大潜力,提供高效的发电和长期可靠性.
- 该PMG设计方法和封装技术可适应其他灵活的光伏设备和轨道任务.
- 这项创新解决了太空太阳能电池封装的关键挑战,使先进的太空设施成为可能.
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