国外采用柔性砷化镓薄膜电池设计出太阳能无人机 实现人类历史上第一次永续飞行

11月14日，据美国专业媒体Aviation Week ＆ Space Technology报道，波音公司旗下极光飞行科学公司（Aurora）设计了一架翼展243英尺（74米）的太阳能无人机“奥德修斯”（Odysseus）采用汉能阿尔塔全球领先的柔性砷化镓薄膜电池，实现人类历史上第一次永续飞行。

测试完成后，飞机将在2019年2月下旬运往波多黎各开始飞行测试。据了解，第二架类似的飞机正在建造中，第三架也开始启动。

柔性砷化镓电池

极光首席技术官和无人驾驶飞机系统副总裁汤姆·克兰西（Tom Clancy）说，把太阳能电池集成到飞机的结构中，提供了相对较高的功率重量比。飞机在机翼上表面、尾翼边缘和垂直尾翼都覆盖了太阳能电池。汉能阿尔塔提供的砷化镓柔性电池阵列与复合表面板进行了整体固化以减轻重量，提高耐久性。而就在本周，汉能刚刚宣布旗下美国子公司阿尔塔（Alta Devices）的单结砷化镓电池打破世界纪录。

据介绍，奥德修斯的全球飞行区域也超过其他同类型产品，可以承载比同类其他任何飞机（开发和生产中）更大的有效载荷。奥德修斯还具有高适应性和可重新配置性，这意味着它可以根据任务要求甚至技术进步继续重新定位和重新编程。此外，它还是气候和天气研究人员的理想选择，他们致力于测量关键但复杂的环境退化因素，包括植被，冰覆盖，甚至地面水分。

奥德修斯所采用的砷化镓电池，具有高转换效率，配以轻、薄、柔的特性，使薄膜太阳能组件能够在不影响设计外观的情况下，很早以前就被用于航天领域，后延伸到汽车、无人机、无人驾驶系统、卫星、消费类电子产品、传感器、远程探测等各类应用领域。此次为波音太阳能无人机交付砷化镓薄膜电池的汉能，一年内两次打破砷化镓电池转换率世界纪录，正在引领全球太阳能产业升级的大潮：

据世界三大再生能源研究机构之一的德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（Fraunhofer ISE）认证，汉能阿尔塔砷化镓薄膜单结电池转换效率达到29．1％，再次刷新世界纪录。

据汉能透露，单结电池转换效率的世界纪录在2010年被Alta突破，并连续6次被Alta刷新，最近的一次是Alta在2018年上半年创造的28．9％。目前汉能在砷化镓电池领域，保持双结电池（31．6％）、单结电池（29．1％）、量产组件（25．1％）转换率等多项全球领先水平。

德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（Fraunhofer ISE）认证，汉能阿尔塔砷化镓薄膜单结电池转换效率达到29．1％，刷新世界纪录。

“阿尔塔的目标是帮助实现更广泛的自治系统，并持续引领薄膜太阳能行业，我们相信这是实现自主创新的最佳方式。”汉能阿尔塔首席执行官丁建表示。

2012至2014年，汉能先后完成了对德国铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池制造商Solibro、美国铜铟镓硒薄膜太阳能电池制造商Miasolé和Global Solar Energy（GSE）、美国柔性砷化镓薄膜太阳能电池制造商Alta Devices公司的收购。拥有了铜铟镓硒、砷化镓等多项技术专利，并具备了柔性薄膜太阳能生产线核心装备的自主设计以及制造能力。

目前汉能阿尔塔制备的单结砷化镓GaAs薄膜太阳能组件，经过国际权威机构认证，其光电转换效率达到25．1％。

子公司Solibro制造的玻璃基大面积铜铟镓硒（CIGS）薄膜组件转换率达到18．72％。

子公司MiaSolé依靠溅射法制造的柔性铜铟镓硒薄膜组件，转换率达到19．4％，均为目前全球最高水平。

丁建认为，从全球范围看，太阳能发电技术与民用产品的结合越来越生机勃勃，行业的跨界整合、产品的跨界生产已成为太阳能产业发展的新趋势。

基于此，汉能率先提出了“移动能源”的概念。经过这几年的技术积淀，汉能搭建了柔性薄膜太阳能产品的完整技术路线体系，并通过共享单车、背包、新能源汽车等载体，使薄膜太阳能开始走进千家万户。

在波音的永续飞行无人机推出之前，此前汉能还研发了世界上航时最长的工业级太阳能无人机，解决了传统无人机航时短的“痛点”。常规纯电池动力无人机续航时间为1．5至2小时，作业范围在200公里以内，而汉能的4．4米固定翼无人机可将将续航时间延长到6至10小时，将作业范围扩展到400至700公里。

除与无人机之外，去年8月，汉能还与德国奥迪达成合作，双方将运用砷化镓薄膜太阳能技术，推出了薄膜太阳能全景车顶。

柔性砷化镓电池产线

“随着我们日益迈向自动化机械时代，能不间断获得补充的能源变得愈发重要。”Alta Devices首席营销官里克·卡普斯塔（Rich Kapusta）表示。他认为，随着自动化机械的趋势日益明显，人类将需要这样一种能量来源，它既可以不间断地产生电力，又几乎不会改变接收电力的物体的形态。