WPT技術(shù)以微波輸能、控制及轉(zhuǎn)換原理為基礎(chǔ),它早已在軍事、科學及通訊衛(wèi)星等領(lǐng)域得到廣泛應用。家用微波爐的普及,表明微波技術(shù)已經(jīng)成熟。微波理論、鎖相技術(shù)、磁控管技術(shù)及相關(guān)控制理論早已成為我國大學電子專業(yè)的必修課。在我國各種轉(zhuǎn)換器(如DC/DC、DC/AC等)用于輸電配電、穩(wěn)壓電源、能量轉(zhuǎn)換方面十分普遍,其中的開關(guān)技術(shù):PWM、ZCS、ZVS等的研究已具有一定水平和深度,為微波能的高效率轉(zhuǎn)換提供了堅實的基礎(chǔ)。
另外,我國在雷達技術(shù)研究、應用方面具有一定基礎(chǔ),激光技術(shù)也已成熟。總之,微波技術(shù)、激光技術(shù)在許多方面得到了應用,表明我國在WPT技術(shù)上已具有相當基礎(chǔ),只要認真組織,對WPT在輸能的功率、效率與精度控制等方面進行技術(shù)攻關(guān),相信應用于空間電站的WPT技術(shù)一定會很快成熟起來。
2.2 太陽電池技術(shù)基礎(chǔ)
作為空間電站的能量轉(zhuǎn)換器件——太陽電池應具有較高的轉(zhuǎn)換效率、重量體積比功率以及較強的抗輔照、抗衰退能力,同時要成本低、壽命長,便于安裝。
我國研制太陽電池始于1958年,目前約有38個研究生產(chǎn)單位從事光伏研究與發(fā)展工作。生產(chǎn)能力超過5.5MW/年。另有兩條空間用硅太陽電池生產(chǎn)線,產(chǎn)品大部分是單晶硅太陽電池組件[9]。
我國光伏發(fā)電首先應用于空間,已經(jīng)發(fā)射的大多數(shù)衛(wèi)星均采用硅太陽電池供電。我國太陽電池的研究經(jīng)歷了從單晶硅、多晶硅、片狀硅、非晶硅到薄膜硅的發(fā)展歷程。砷化鎵高效太陽電池也有了較快的發(fā)展,目前正處于實用階段的前夕。對其它類型太陽電池也開展了研究,并取得一定進展。
目前我國實用性單晶硅電池效率可達15%,多晶硅電池超過10%,非晶硅電池也超過6%。砷化鎵電池的實驗室效率可達21%,批量生產(chǎn)可達18%。
隨著效率提高、各種新工藝、新結(jié)構(gòu)的出現(xiàn),太陽電池的比功率、抗輻照、抗衰退能力也將進一步提高。目前,作為空間用太陽電池,抗輻照、抗衰退能力尚待提高,它直接關(guān)系到光伏電站的使用壽命和成本,這是空間用太陽電池研究的一個主要內(nèi)容。
另外,為了滿足建設(shè)龐大的空間光伏電站需要,在我國現(xiàn)有兩條空間用太陽電池生產(chǎn)線的基礎(chǔ),應增加投資,提高生產(chǎn)能力。
總之,我國已具備了太陽電池的技術(shù)基礎(chǔ)與空間應用能力。
2.3 空間技術(shù)基礎(chǔ)