AIAA S-111A-2014 空間太陽能電池的資格和品質要求

在美國國家標準協會（ANSI）和美國航空航天學會（AIAA）聯合發布的《AIAA S-111A-2014太空太陽能電池資格和品質要求》標準中，晶體矽和砷化鎵基單晶矽太陽能電池並描述了用於空間應用的多個結點的太陽能電池類型的資格和品質要求。這包括太陽能電池製造商的品質系統和太陽能電池特性的要求。

本標準目前版本未定義批次驗收測試的要求。引進新的太陽能電池設計時需要具備能力。當對用於生產合格電池的材料和製程進行更改時，需要 Delta 認證。如果材料和工藝變更有限，則可以在 Delta 資格範圍內考慮和評估這些變更。

Delta 資格應基於變化如何影響電池的性能和可靠性。達美資格認證的理由和變更的詳細說明必須根據達美資格報告記錄下來。合格電池類型橫向尺寸的變化不需要增量鑑定或重新鑑定。

過去的一篇文章重點介紹了 AIAA S-117-2010 標準，該標準為任何太空系統推薦了特定的驗證程序。 AIAA S-111A 標準標準化了航太工業中與這些太陽能電池相互作用的測試協議。太陽能利用太陽輻射到地球的自然能量，是一種非常受歡迎的發電來源。

最常用的從太陽收集能量的方法是太陽能光伏發電（PV）。這通常需要由矽製成的面板來吸收光子來為半導體提供動力並產生能量。光電陣列放置在建築物的屋頂上，有時也放置在地面的空地上。這些矽面板的平均效率約為 15%。其他幾種太陽能電池板材料目前正在研究和開發中。其中最主要的是鈣鈦礦，其效率高達約 20%。

然而，太陽的航天器要先進得多。太空組織喜歡使用砷化鎵作為太陽能板的主要成分，而不是使用矽。國家再生能源實驗室已證實砷化鎵的效率超過30%。由於成本高昂，這些太陽能電池板通常僅限於在太空中使用。

AIAA S-111A 標準提供了驗證太空太陽能電池可預測運作的要求。該標準考慮到了太空中太陽能電池板所需的特殊護理，這些電池板很難存取和管理。

由於退化，系統的效率隨著時間的推移而降低。根據系統的位置，損壞可能會以不同的速度發生。該標準推薦了幾種測試方法來了解太陽系的狀態及其對損壞的敏感度。這些方法中最基本的是目視檢查，以評估系統是否有可見的不規則之處。另一個重要的測試方法是電氣測試，應該對每個串或每組串聯太陽能電池進行電力測試，以了解電容量。由於這些太陽能電池板位於太空中，因此它們暴露在非常惡劣的條件下。這使得極熱和極冷、彎曲以及質子和電子暴露的測試變得異常重要。

這些指南有助於確定面板所需的操作和維護，並提供系統使用壽命的估計。 「AIAAS-112A-2013 空間太陽能板電氣元件的資格和品質要求」標準中也規定了空間太陽能板的指南。

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