关键字：光伏发电、别墅太阳能发电、太阳电池阵

空间太阳电池阵是由若干个太阳电池组件或太阳光伏发电电池板按一定的机械和电气方式组装在一起，有固定的支撑结构而构成的直流发电单元，一般含有太阳电池电 路、基板、连接架、驱动、压紧及展开机构等。该设备主要运用于空间发电系统中，在别墅太阳能发电行业内用得不是很普遍。

 

从空间太阳电池阵的首次空间飞行到现在，其基本构型大体归结为四大类，即体装式太阳电池阵、刚性平板式太阳电池阵、柔性太阳电池阵、半刚性太阳电池阵。伴随着空间技术尤其是星际探测任务以及电推进技术的不断进步，对太阳光伏发电电池阵输出功率的需求越来越大，为了降低研制成本、减轻航天器的质量，科研人员在太阳电池阵中使用了聚光技术，于是便有了聚光太阳电池阵，该电池阵在别墅太阳能发电运用不是很普遍。

 

体装式太阳电池阵是最早使用的构型，主要是安装在早期的自旋稳定的柱形航天器和球形航天器上。一般而言，体装式太阳电池阵由于直接安装在航天器表面，结构简单，无须复杂的展开机构，因此航天器的质量较轻，而且航天器能起到对太阳电池背面高能粒子辐照屏蔽的作用。但体装式太阳光伏发电电池阵也有缺陷：1、在自旋稳定的航天器中太阳电池阵一直存在遮光区，使得太阳电池阵的有效输出功率降为1 /π；2、太阳电池阵的面积和输出功率能力受到航天器体积大小的限制，不能进行扩展。我国的“东方红2号”通信卫星上就使用了体装式的太阳电池阵，于1984年4月8 日首次发射成功，如下图所示：

“东方红2号”通信卫星上的体装式太阳电池阵

 

刚性平板式太阳光伏发电电池阵是在三轴稳定航天器中较为普遍应用的一种构型。一般情况下，太阳电池板之间通过铰链连接在一起，再通过连接支架或连接板同卫星本体相连。太阳电池阵可以通过驱动器实现对曰的一维或二维定向。航天器在发射时，能够借助太阳电池阵上的压紧装置使太阳电池板收拢，进而减小航天器的发射体积。航天器发射升空后按照飞行程序进行太阳电池阵的展开，最后通过锁定机构将太阳电池板锁定到位。相对体装式太阳电池阵而言，刚性平板式太阳光伏发电电池阵有以下几个优点：1、能够实现太阳电池阵的精确对日定向，进而充分利用太阳电池阵的面积；2、太阳电池阵的面积不受航天器体积的限制，可以进行扩展。但刚性平板式太阳电池阵需要配置压紧释放装置、展开锁定装置以及对曰定向机构，所以比体装式太阳电池阵要复杂得多，而且太阳电池板的功率输出必须有板间电缆经驱动器的滑环进入航天器内部。

 

太阳电池阵的运用，极大减轻了航天器的重量，降低了研发成本，目前被广泛运用于空间领域；伴随着相关技术进步，在地面电站及光伏集成建筑领域，比如别墅太阳能发电，微缩版的太阳电池阵也将有发光放热的时候。