AIAA S-111A-2014 空间太阳能电池的资格和质量要求

在美国国家标准协会（ANSI）和美国航空航天学会（AIAA）联合发布的《AIAA S-111A-2014空间太阳能电池资格和质量要求》标准中，晶体硅和砷化镓基单晶硅太阳能电池并描述了用于空间应用的多个结点的太阳能电池类型的资格和质量要求。这包括太阳能电池制造商的质量体系和太阳能电池特性的要求。

本标准当前版本未定义批次验收测试的要求。引入新的太阳能电池设计时需要具备能力。当对用于生产合格电池的材料和工艺进行更改时，需要 Delta 认证。如果材料和工艺变更有限，则可以在 Delta 资格范围内考虑和评估这些变更。

Delta 资格应基于变化如何影响电池的性能和可靠性。达美资格认证的理由和变更的详细说明必须根据达美资格报告记录下来。合格电池类型横向尺寸的变化不需要增量鉴定或重新鉴定。

过去的一篇文章重点介绍了 AIAA S-117-2010 标准，该标准为任何空间系统推荐了特定的验证程序。 AIAA S-111A 标准标准化了航天工业中与这些太阳能电池相互作用的测试协议。太阳能利用太阳辐射到地球的自然能量，是一种非常受欢迎的发电来源。

最常用的从太阳收集能量的方法是太阳能光伏发电（PV）。这通常需要由硅制成的面板来吸收光子来为半导体提供动力并产生能量。光伏阵列放置在建筑物的屋顶上，有时也放置在地面的空地上。这些硅面板的平均效率约为 15%。其他几种太阳能电池板材料目前正在研究和开发中。其中最主要的是钙钛矿，其效率高达约 20%。

然而，太阳的航天器要先进得多。太空组织更喜欢使用砷化镓作为太阳能电池板的主要成分，而不是使用硅。国家可再生能源实验室已证实砷化镓的效率超过30%。由于成本高昂，这些太阳能电池板通常仅限于在太空中使用。

AIAA S-111A 标准提供了验证太空太阳能电池可预测运行的要求。该标准考虑到了太空中太阳能电池板所需的特殊护理，这些电池板很难访问和管理。

由于退化，系统的效率随着时间的推移而降低。根据系统的位置，损坏可能会以不同的速度发生。该标准推荐了几种测试方法来了解太阳系的状态及其对损坏的敏感性。这些方法中最基本的是目视检查，以评估系统是否存在可见的不规则之处。另一个重要的测试方法是电气测试，应该对每个串或一组串联太阳能电池进行电测试，以了解电容量。由于这些太阳能电池板位于太空中，因此它们暴露在非常恶劣的条件下。这使得极热和极冷、弯曲以及质子和电子暴露的测试变得异常重要。

这些指南有助于确定面板所需的操作和维护，并提供系统使用寿命的估计。标准“AIAAS-112A-2013 空间太阳能电池板电气元件的资格和质量要求”中也规定了空间太阳能电池板的指南。

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