WPT技術以微波輸能、控制及轉換原理為基礎,它早已在軍事、科學及通訊衛星等領域得到廣泛應用。家用微波爐的普及,表明微波技術已經成熟。微波理論、鎖相技術、磁控管技術及相關控制理論早已成為我國大學電子專業的必修課。在我國各種轉換器(如DC/DC、DC/AC等)用于輸電配電、穩壓電源、能量轉換方面十分普遍,其中的開關技術: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換提供了堅實的基礎。
另外,我國在雷達技術研究、應用方面具有一定基礎,激光技術也已成熟。總之,微波技術、激光技術在許多方面得到了應用,表明我國在WPT技術上已具有相當基礎,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攻關,相信應用于空間電站的WPT技術一定會很快成熟起來。
2.2 太陽電池技術基礎
作為空間電站的能量轉換器件——太陽電池應具有較高的轉換效率、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個研究生產單位從事光伏研究與發展工作。生產能力超過5.5MW/年。另有兩條空間用硅太陽電池生產線,產品大部分是單晶硅太陽電池組件[9]。
我國光伏發電首先應用于空間,已經發射的大多數衛星均采用硅太陽電池供電。我國太陽電池的研究經歷了從單晶硅、多晶硅、片狀硅、非晶硅到薄膜硅的發展歷程。砷化鎵高效太陽電池也有了較快的發展,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%,批量生產可達18%。
隨著效率提高、各種新工藝、新結構的出現,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容。
另外,為了滿足建設龐大的空間光伏電站需要,在我國現有兩條空間用太陽電池生產線的基礎,應增加投資,提高生產能力。
總之,我國已具備了太陽電池的技術基礎與空間應用能力。
2.3 空間技術基礎