下一代太陽(yáng)能“潛力股”？微型光伏電池DragonSCALES首次抵達太空！

MPower Technology 是一家位于美國新墨西哥州的科創(chuàng )公司，由前桑迪亞國家實(shí)驗室科學(xué)家穆拉特·奧坎丹（Murat Okandan）創(chuàng )立，致力于便攜式太陽(yáng)能電池及系統的研發(fā)。

在過(guò)去的幾十年中，太陽(yáng)能技術(shù)取得了重大進(jìn)展，低成本硅的使用開(kāi)始呈爆炸式增長(cháng)，并被廣泛應用于住宅、商業(yè)和公用事業(yè)。

硅電池甚至一度進(jìn)軍太空，在太空中，衛星最初同樣是由硅電池供電。早在 20 世紀 50 年代，美國就****了一顆完全由太陽(yáng)能驅動(dòng)的衛星，實(shí)現了單硅晶太陽(yáng)能電池在太空領(lǐng)域的首次應用，該衛星運行時(shí)間甚至長(cháng)達 7 年之久。

1970 年，中國空間技術(shù)研究院研制的 “東方紅一號”（Dong Fang Hong I）成功****，這是中國自主研制的第一顆人造衛星，其中同樣使用到太陽(yáng)能電池。

為了進(jìn)一步提高衛星的效率和能力，傳統太陽(yáng)能電池板最終被砷化鎵技術(shù)取代。但是，新功能的需求迫使人們從未放緩對新型太陽(yáng)能技術(shù)的研發(fā)。

據悉，SpaceX、亞馬遜的 “柯伊伯計劃” 等新的商業(yè)衛星項目正在籌備****數千顆衛星，而砷化鎵的成本和有限的供應能力已不能滿(mǎn)足這些新需求。

另一方面，5G 和其他通信技術(shù)的爆炸式增長(cháng)正在催生新的物聯(lián)網(wǎng)設備和傳感器的出現，其中許多需要能量收集來(lái)支持自主操作。

在這種情況下，為遠程離網(wǎng)應用提供電力的便攜式、靈活且重量更輕的解決方案的需求激增，而 DragonSCALES 的誕生意味著(zhù)人類(lèi)克服了現有基于砷化鎵解決方案的成本和供應限制，對新一代小型太陽(yáng)能的構想正在成為現實(shí)。

據悉，DragonSCALES 始于高效率、最先進(jìn)的硅電池，mPower Technology 與全球領(lǐng)先的研究機構合作，將單晶硅和其他先進(jìn)結構應用于 DragonSCALES 架構。

“我們利用大規模的陸地硅光伏市場(chǎng)來(lái)最大限度地降低成本，同時(shí)打破了定制電池難以規?；囊巹t。DragonSCALES 單元可以定制為任何形狀和尺寸，因此可以輕松集成到任何設計中?！?奧坎丹接受媒體采訪(fǎng)時(shí)表示。

在創(chuàng )立 mPower Technology 之前，奧坎丹在桑迪亞國家實(shí)驗室工作了 16 年，從而為現在的 DragonSCALES 奠定了基礎。同時(shí)，他參與了大量的技術(shù)開(kāi)發(fā)項目，從生物醫學(xué)中的神經(jīng)植入到極端傳感器和太陽(yáng)能系統，所有項目都利用了微系統和微制造技術(shù)。

2017 年，奧坎丹展示了其在實(shí)驗室開(kāi)發(fā)的小型、輕便、靈活的太陽(yáng)能電池技術(shù)原型。

DragonSCALES 輕巧、靈活且具有高彈性，將硅光伏領(lǐng)域的最新進(jìn)展與桑迪亞國家實(shí)驗室的開(kāi)創(chuàng )性研發(fā)相結合，為太陽(yáng)能創(chuàng )造了全新的視角。無(wú)論是外太空的惡劣環(huán)境、最?lèi)毫拥年懙丨h(huán)境，還是最小的嵌入式傳感器應用，DragonSCALES 都能提供完全可定制、經(jīng)濟高效的解決方案，為廣泛的太陽(yáng)能應用創(chuàng )造全新的范例。

值得注意的是，在太空應用方面，該太陽(yáng)能電池技術(shù)可通過(guò)在軌輻射恢復，最大限度地提高其在惡劣太空環(huán)境下的性能并延長(cháng)使用壽命。

空間電力系統傳統上由多結、高效的太陽(yáng)能電池組成，但它們的成本非常高并且年生產(chǎn)能力有限。這兩個(gè)限制對于商業(yè)空間的新時(shí)代來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的問(wèn)題。

DragonSCALES 的獨特之處不僅在于單元和模塊架構，還在于它如何在面板陣列級別進(jìn)行集成，從而最大限度地減少許多復雜且成本高昂的系統組裝步驟。所有這些都是在提高可靠性和減少質(zhì)量的同時(shí)完成的。
據了解，DragonSCALES 將被用以驅動(dòng)航天器系統公司 Lynk Global Inc. 于今年夏天****的的小型衛星上。

mPower Technology 總裁兼 CEO 凱文·黑爾（Kevin Hell）表示：“這是我們與 Lynk Global 合作推出的創(chuàng )新 DragonSCALES 產(chǎn)品的首次發(fā)布，我們期待他們的星座成功在軌演示。隨著(zhù)人們對我們用于各種新太空動(dòng)力任務(wù)的技術(shù)的興趣迅速增加，我們預計在不久的將來(lái)會(huì )有更多的****?！?br />
未來(lái)，該太陽(yáng)能技術(shù)或許會(huì )在月球得到大規模運用。不久前，美國宇航局已選擇五個(gè)商業(yè)團隊為月球表面開(kāi)發(fā)可垂直部署的太陽(yáng)能電池陣列系統，mPower Technology 正是其中的一個(gè)團隊。

這些系統可折疊成不到半立方米的體積，便于充電站點(diǎn)之間的運輸，從而實(shí)現大型太陽(yáng)能電池陣列的部署，以提供可持續的電力。有朝一日可能會(huì )用作充電站，為探測器、電池組以及航天器和宇航員使用的其他電氣設備充電。

-End-

參考：

https://phys.org/news/2017-02-sandia-solar-glitter-closer-agreement.html