中國(guó)首輛月球車(chē)“玉兔”號(hào)的動(dòng)力來(lái)自于其兩側(cè)緩緩打開(kāi)的太陽(yáng)能帆板，其核心——太陽(yáng)能電池片由揚(yáng)州企業(yè)生產(chǎn)！昨日，記者來(lái)到位于市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)的揚(yáng)州乾照光電有限公司探秘。據(jù)了解，該公司研發(fā)生產(chǎn)的砷化鎵太陽(yáng)能電池片打破國(guó)外企業(yè)壟斷，成為國(guó)內(nèi)唯一一家向航空領(lǐng)域提供該電池片的民營(yíng)企業(yè)。

　　A

　　“玉兔”電池片啥模樣？

　　巴掌大圓形外延片切割而成

　　在乾照光電，20多臺(tái)德國(guó)全新進(jìn)口的儀器中，記者看到了巴掌大圓形的砷化鎵太陽(yáng)能外延片。工作人員小心翼翼打開(kāi)蓋子，讓記者一看端倪。

　　“別小看這一小塊電池片，‘玉兔’號(hào)月球車(chē)上的太陽(yáng)能電池片就是用這種外延片進(jìn)行切割而成的，會(huì)根據(jù)要求切割不同的大小。”揚(yáng)州乾照光電總經(jīng)理助理張雙翔向記者介紹，很多人都注意到了“玉兔”號(hào)月球車(chē)可自動(dòng)打開(kāi)的太陽(yáng)能帆板，上面的電池片和這個(gè)是一樣的。

　　“太陽(yáng)能帆板是一個(gè)組件，由不同的企業(yè)生產(chǎn)，核心就是太陽(yáng)能電池片，這完全是由我們生產(chǎn)的。”張雙翔告訴記者，他們將太陽(yáng)能電池片按照要求切割好后，送到上?？臻g電源研究所——對(duì)方是專(zhuān)業(yè)承擔(dān)“星、箭、彈、船、（探測(cè)）器”及其他特殊設(shè)備用電源系統(tǒng)、控制設(shè)備的研究、設(shè)計(jì)制造和試驗(yàn)任務(wù)的企業(yè)。

　　B

　　“玉兔”為何青睞揚(yáng)州電池片？

　　光轉(zhuǎn)換率比一般電池組件高近一倍

　　“相比單晶硅、多晶硅，砷化鎵太陽(yáng)能電池片的轉(zhuǎn)換率要高出許多，當(dāng)然成本也高很多。”張雙翔說(shuō)，“玉兔”號(hào)月球車(chē)的太陽(yáng)能電池板的光轉(zhuǎn)換率在34%左右，而一般市場(chǎng)上的晶硅電池組件在20%左右。

　　“玉兔號(hào)月球車(chē)設(shè)計(jì)質(zhì)量只有140千克，除了太陽(yáng)能電池板，還要搭載很多儀器。”航空衛(wèi)星發(fā)射可謂“寸土寸金”，提供能源的太陽(yáng)能電池板固然重要，但如果太重的話，就要降低其他分析儀器的重量。“在業(yè)內(nèi)有一公斤重量的發(fā)射成本等同于甚至高于一公斤黃金的說(shuō)法，所以，比晶硅太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)換率高的砷化鎵太陽(yáng)能電池片，就占據(jù)優(yōu)勢(shì)了。”

　　C

　　揚(yáng)州電池片有啥“秘密武器”？

　　20多層“護(hù)甲”保駕護(hù)航，仍薄如紙片

　　“當(dāng)然，光是轉(zhuǎn)換率高還不行，還需要通過(guò)層層測(cè)試，尤其是要進(jìn)行抗輻照試驗(yàn)合格。”張雙翔說(shuō)，外太空環(huán)境比大氣層包圍之下要嚴(yán)峻很多，玉兔號(hào)月球車(chē)就要能夠耐受月球表面真空、強(qiáng)輻射、-180℃到150℃極限溫度等極端環(huán)境。

　　“外太空沒(méi)有大氣層，中子射線、離子射線等等各樣的輻射都有，這對(duì)太陽(yáng)能電池片的損傷特別大，如果電池片的設(shè)計(jì)和制造不到位，在太空用一年就報(bào)銷(xiāo)了，但我們的電池片可以用10年。”

　　為了保障電池片的安全，乾照特別為其設(shè)計(jì)了20多層“護(hù)甲”，過(guò)濾各樣的太空輻射。“電池片內(nèi)含有20多層過(guò)濾層，每一層阻擋一種破壞性的射線，但同時(shí)保證有效射線的通過(guò)。這樣的設(shè)計(jì)是我們獨(dú)家技術(shù)，也是保證產(chǎn)品可靠性的關(guān)鍵。”

　　身披層層黃金甲的電池片，實(shí)際上依然輕巧。“一層電池片只有0.2毫米，薄如紙片。”張雙翔說(shuō)，這些都是充分考慮到航天發(fā)射的要求，專(zhuān)門(mén)為了“玉兔”號(hào)特別設(shè)計(jì)的。

　　D

　　這是揚(yáng)州電池片首次“上天”嗎？

　　2010年至今最少已經(jīng)提供上萬(wàn)片

　　“我們這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)，也打破了國(guó)外企業(yè)的壟斷。”張雙翔表示，由于航空用電池片技術(shù)要求高，目前全球只有4家公司能夠生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)僅乾照光電一家企業(yè)。“德國(guó)、日本、美國(guó)各有一家公司能做，中國(guó)只有我們能做這樣的電池片。以前是國(guó)外企業(yè)壟斷，現(xiàn)在中國(guó)人的衛(wèi)星能用自己生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池片了。”

　　據(jù)悉，從2010年開(kāi)始，該公司持續(xù)向國(guó)內(nèi)航天航空機(jī)構(gòu)提供太陽(yáng)能電池片。張雙翔自豪地向記者介紹，他們不僅參與了玉兔，也參與了不少其他空間計(jì)劃。2010年至今，最少已經(jīng)提供上萬(wàn)片太陽(yáng)能電池片。現(xiàn)在天上不少飛著的衛(wèi)星，說(shuō)不定就有我們揚(yáng)州生產(chǎn)出來(lái)的電池片。

　　E

　　我們能否“嘗鮮”航天電池片？

　　能上天，也能入地，

　　主要解決成本

　　“這種技術(shù)不僅能上天也能入地，通過(guò)我們后期改進(jìn)，尤其是加了凸透鏡之后，使得光轉(zhuǎn)換率達(dá)到40%。”張雙翔向記者介紹，與晶硅太陽(yáng)能電池板相比，砷化鎵電池組件可以進(jìn)行聚光發(fā)電，就是在凸透鏡或拋物面鏡把太陽(yáng)光聚焦到幾倍、幾十倍，或幾百倍甚至上千倍，然后投射到太陽(yáng)電池上。

　　目前，采用聚光太陽(yáng)電池技術(shù)的砷化鎵太陽(yáng)能電站已經(jīng)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用。“前段時(shí)間，我們的電池片用于黃河水電發(fā)電項(xiàng)目聚光式光伏發(fā)電站，雖然只有5兆瓦，但也算小試牛刀。”

　　“雖然砷化鎵電池片有技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在要解決的就是成本問(wèn)題。”張雙翔坦言，目前砷化鎵電池片的成本也是晶硅電池的兩倍，“上天”貴在“輕”，“入地”民用則更多是成本問(wèn)題。