空间热光伏发电技术进展与展望

作     者：邱家稳 田岱 韩承志 张冉 苏生 马彬 汤亮亮 邵剑雄 朱安文 QIU Jiawen;TIAN Dai;HAN Chengzhi;ZHANG Ran;SU Sheng;MA bin;TANG Liangliang;SHAO Jianxiong;ZHU Anwen

作者机构：中国空间技术研究院北京100094 北京空间飞行器总体设计部北京100094 兰州大学兰州730000 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(U20B2008) 北京市科技新星计划(20230484325) 

出 版 物：《中国空间科学技术（中英文）》 (Chinese Space Science and Technology)

年 卷 期：2024年第44卷第5期

页      码：40-56页

摘      要：空间同位素电源是通过热电转换技术将衰变热能转换为电能的空间电源装置,广泛应用于深空探测任务中太阳能电池无法使用的任务场景,其热电转换方式包括温差、热光伏等静态转换方式以及斯特林、布雷顿等动态转换方式。空间同位素电源普遍使用钚238核源,其制备生产困难,价格高昂,在全球范围内产能受限,同时,长周期的深空探测任务对同位素电源寿命也提出较高要求,因此热电转换效率高、易于实现长寿命的空间热光伏发电技术成为开展深空探测任务的优选技术路线。近年来,近场热光伏、基于光谱调控的热光伏技术是研究重点,结构热控、辐射器、滤光器、电池晶元等关键器件的理论研究与技术验证也取得了显著的进展。对热光伏空间同位素电源技术方案、关键器件研究情况进行了综述,从电源系统总体设计的角度对各器件的发展现状与未来技术的发展重点方向进行了研判,可为进一步推动热光伏同位素电源系统的工程化研制提供参考。

主 题 词：空间同位素电源 热光伏 辐射器 滤光器 光谱调控 

学科分类：08[工学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.16708/j.cnki.1000-758X.2024.0072

馆 藏 号：203144964...