我國空間站采用的太陽能帆闆是新一代的柔性太陽翼，它是在超薄型輕質複合材料基闆上，覆蓋三結砷化镓電池片，具有30%的光電轉換效率，遠遠超過了國際空間站15%的光電轉換效率。具體到“天和”核心艙，一片67平方米的太陽翼，初期能産生9千瓦的電能，一對太陽翼加起來面積是134平方，能産生超過18千瓦的電能。

天和睡眠艙看太陽翼

雖然三結砷化镓電池發電效率高，但也貴，據公開的資料報道，每8平方厘米的成本是1000元人民币，“天和”核心艙134平方米的太陽翼，成本最少是1.675億。之所以這麼貴，一部分原因是由于它采用了鍺、銀、金等貴金屬，價格自然居高不下。

價格真不便宜

而即将發射的“問天”、“夢天”實驗艙太陽翼更大，單翼的面積就超過134平方米，一個實驗艙有2個太陽翼陣列，成本最少3.35億元。也就是說，我國空間站一期工程的三艙，僅太陽翼就要花8.375億元以上。

僅太陽翼就要三四個億

從發電量來算，“天和”核心艙134平方米的雙翼，超過18千瓦，三艙總和，最少就是90千瓦。而目前國際空間站的單翼功率約30千瓦，現有陣列的發電能力總和是160千瓦。當然，我們的90千瓦隻是一個保守數字，因為“問天”、“夢天”單翼面積遠不止134個平方，根據有些消息的統計，我們三艙的發電量，相當于國際空間站的80%。

我們的太陽翼還能這麼轉動

當然，國際空間站的太陽翼正在升級，波音的子公司Spectrolab正在研制新一代太陽能電池陣列，技術性能與我們的類似，每片太陽翼長19米，寬6米，合計114平方米。最早在2017年就測試了相關的技術，去年更是已經用貨運龍飛船送了一片到太空進行測試，如果所有的新太陽翼都安裝完畢，國際空間站的發電能力将升級為215千瓦。

龍飛船送到國際空間站的新太陽翼

太陽翼升級完成效果圖

值得一提的是，“天宮”和國際空間站使用的太陽能電池闆，已經不是最先進的，我國企業生産的聚光三結砷化镓電池，全光譜能吸收95%的太陽光能量，可以實現40%的轉換效率，并且還可以在390℃的條件下仍正常工作，對高溫還不敏感，可謂是非常理想的航天器太陽翼制造材料。

光電轉換效率40%以上

實際上，在玉兔号、玉兔二号月球車和祝融号火星車上，采用的太陽翼也都是非常先進的。比如祝融号的蝴蝶型太陽翼，雖然總面積隻有約4平方米，但有1000多個太陽能電池片，穩定性超強，并特意為避免火星灰塵的遮蓋進行了優化。

祝融現狀

不過，太陽翼始終有自己的局限性，隻能用于内太陽系的探測，一旦航天器進入外太陽系，接收到的陽光将非常少，這時候就必須用“核電池”了，新型“核電池”不但可以徹底擺脫對陽光的依賴，還能實現42%到57%的轉換效率，可謂是真正的星際航行的利器。我國在這一領域基礎并非為零，但相比經過冷戰磨練的美國和俄羅斯，依然還有很遠的路要走。