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來源：互聯網

太陽翼（英文名：Solar Wing）也叫太陽能帆板，是一種收集太陽能、為航天器供電的裝置。1999年，中國第一款應用于載人航天領域的剛性太陽翼，隨神舟一號載人飛船的發射亮相太空。

太陽翼的原理是利用硅和某些金屬的光電效應，將太陽能轉化為電能，然后儲存在衛星、宇宙飛船、電動汽車的太陽能電池里，以供相關設備、裝置和試驗儀器使用。人類使用過的太陽能電池材料，有硅材料和砷化鎵材料兩種，大尺寸柔性、超柔性太陽翼成為未來的發展趨勢。

發展歷史

早期歷史

第一種實用的硅太陽能電池是貝爾實驗室于1954年4月推出的。最初的效率只有6%。但貝爾實驗室的核心業務是通信，它把生產許可授予了Spectrolab公司，這家公司按照美軍的要求，制造了第一批太陽電池陣。第一顆搭載太陽能電池的衛星于1958年進入軌道。探索者6號偵察衛星，是第一個采用完整太陽能電池陣列的，它于1959年提供了第一張來自太空的地球照片。第一顆地球靜止軌道通信衛星“辛康”，采用了體裝式太陽能電池。

快速發展

1969年的阿波羅11號任務，在月球上部署了第一塊太陽能電池板。到了20世紀70年代，硅電池效率提高到了約12%。隨著20世紀70年代和80年代對更強大、更高效衛星的需求增加，以Spectrolab公司為代表的太陽能電池廠商開發了功能越來越強大的太陽能電池。1999年，中國第一款應用于載人航天領域的剛性太陽翼，隨神舟一號載人飛船的發射亮相太空。

進入21世紀前后，砷化鎵取代硅，成為空間太陽能電池的主要材料，它的效率大約能達到30%，迅速成為產業主流。2011年，八院805所太陽翼團隊成功研制中國首套低軌高壓半剛性太陽翼，并首次應用于“天宮一號”。

柔性展開式太陽能電池（ROSA）結構緊湊、價格實惠，能夠用于低地球軌道到星際旅行的各種科學和商業任務，在國際空間站上和雙小行星重定向任務中得到應用。2021年，ROSA的研制企業紅線航天收購了可部署空間系統公司（DSS），繼續開發ROSA的應用市場。

工作原理

太陽翼是一種收集太陽能的裝置，具有供電和充電兩大功能，其原理是利用硅、砷化鎵和某些金屬的光電效應，將太陽能轉化為電能，然后儲存在衛星、宇宙飛船、電動汽車的太陽能電池里，以供相關設備、裝置和試驗儀器使用。

太陽翼有供電和充電兩大功能，相當于一個小型發電站。在飛船入軌之前，一對小些的太陽能帆板折疊固定在軌道艙的兩側，另一對大的則折疊固定在推進艙外側的艙壁上。在升空階段，為了使它們免受迎面空氣動力學流的作用，太陽翼折疊收藏在整流罩內，直到飛船入軌后才展開。

基本構造

太陽翼按照基板狀態，分為剛性太陽翼、半剛性太陽翼和柔性太陽翼3種，由機械部分和太陽電池電路組成。

剛性和半剛性太陽翼的機械部分由基板、連接架、壓緊釋放機構、展開機構、閉索環聯動機構等組成。剛性太陽翼的基板一般為碳纖維蒙皮鋁蜂窩結構，太陽電池片粘貼到基板上。對于半剛性太陽翼，基板結構采用碳纖維管件搭成框架，然后在上面安裝高強度纖維繩，用于安裝太陽電池片。展開鎖定機構一般采用較鏈機構，壓緊釋放機構一般采用火工切割器機構。電路部分由太陽電池片、電池互聯片、隔離二極管等組成。

柔性太陽翼多采用展收套筒+柔性太陽毯方案。機械部分主要由太陽毯（基板）、收藏箱板、套筒組件、展開機構、壓緊釋放機構、展開引導裝置等部件組成。電池電路部分主要由太陽電池片、電池互聯片、隔離二極管、電纜等組成。太陽電池目前多采用薄膜三結化鎊太陽電池片。

基本分類

太陽翼根據承載電池片的基板不同，可以把太陽翼分成剛性、半剛性和柔性太陽翼。傳統剛性太陽翼由于基板比較厚，且板子之間需留有較大間距，導致整體“塊頭”比較大，對航天器外形包絡占用很多，半剛性太陽翼也類似。而柔性太陽翼一般采用不到1毫米厚的柔性薄膜結構作為基板，收攏后不同基板完全接觸并壓緊，具有包絡需求小、可設計性強、易擴展等特點，被普遍認為是新一代衛星能源的重要形式。

應用領域

太陽翼應用于衛星、宇宙飛船、電動汽車等領域。

發展趨勢

隨著空間太陽翼電池成本的降低，有望使得大尺寸柔性、超柔性太陽翼成為衛星標配，這能夠為衛星提供更多的能源供給，從而使各種新型載荷、設備能夠應用到衛星上，給衛星互聯網更大的想象和發展空間。

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