ペロブスカイト複合タンデム太陽(yáng)電池の民間航空宇宙分野への応用が急速に進(jìn)んでいます。
背景と現(xiàn)狀
- 商業(yè)航空宇宙分野の太陽(yáng)電池需要：
- 宇宙船のエネルギー需要の増加により、より高い光電変換効率が求められています。
- 現(xiàn)在、主にガリウムヒ素電池に依存していますが、その高コストにより、商業(yè)宇宙飛行の低コスト開(kāi)発の可能性が制限されています。
- 國(guó)際市場(chǎng)では、新世代の低コストのシリコンベースの宇宙用太陽(yáng)電池の採(cǎi)用が始まっていますが、効率と適応性はまだ改善の余地があります。
- 従來(lái)の太陽(yáng)電池の限界：
- 高コスト: 特に GaAs 電池は原材料費(fèi)と製造コストが高価です。
- 宇宙環(huán)境への適応性が不十分：耐放射線性、耐酸素性の要件を満たすことが困難。
ペロブスカイト複合タンデム太陽(yáng)電池の利點(diǎn)
- 高い光電変換効率：ペロブスカイト材料は優(yōu)れた光電特性を持ち、高効率な光電変換を?qū)g現(xiàn)できます。
- 低コスト原材料が安価で、製造工程が簡(jiǎn)単で、大規(guī)模生産に適しています。
- 宇宙での自己修復(fù)能力：過(guò)酷な環(huán)境下でも自己修復(fù)性を発揮し、耐用年數(shù)を延ばします。
- 軽量でモジュール式従來(lái)の材料に比べて軽量で、さまざまな衛(wèi)星設(shè)計(jì)要件に適応できます。
技術(shù)的な課題
- 光電変換効率と安定性長(zhǎng)期にわたる高放射線環(huán)境におけるペロブスカイト材料の安定性を向上させる必要がある。
- 素材の耐久性: 溫度サイクルと放射線による損傷に耐えられることを確認(rèn)します。
- プロセスとコスト管理：生産プロセスを最適化し、効率的で低コストの生産モデルを?qū)g現(xiàn)します。
- システム統(tǒng)合とテスト：多様なミッション要件を満たす信頼性の高い太陽(yáng)電池アレイと電源システムを開(kāi)発します。
展望と意義
- 経済的意義：
- 商用航空宇宙用太陽(yáng)電池の製造コストを削減し、商用航空宇宙および宇宙情報(bào)産業(yè)の急速な発展を促進(jìn)します。
- 世界の商用宇宙船電力技術(shù)分野における我が國(guó)の市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力を高め、より多くの市場(chǎng)シェアを獲得する。
- 國(guó)防上の重要性：
- 軍事宇宙船の製造コストを最適化し、宇宙攻撃および防御戦略の進(jìn)歩に貢獻(xiàn)します。
- 低コストの太陽(yáng)電池を通じてより多くの國(guó)防衛(wèi)星プロジェクトを支援することで、國(guó)防力を強(qiáng)化することができます。
ペロブスカイト太陽(yáng)電池の商業(yè)化は、將來(lái)の宇宙エネルギーに革新的なソリューションを提供するでしょう。製造技術(shù)のさらなる進(jìn)歩と宇宙適応性の継続的な改善により、商業(yè)航空宇宙および防衛(wèi)航空宇宙分野で大きな可能性を示すでしょう。
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