太阳能飞机最新进展！
翻译 | Selina
编辑 | 肖蓓
出品 | PV Tech 每日光伏新闻
至2030年，将有更多的人乘坐飞机旅行，而目前航空公司使用低碳替代燃料的承诺只能部分抵消这种扩大。
飞机使用的太阳能
一小时内抵达地球表面的阳光足以满足全球一整年的所有能源需求。
太阳能系统使用光伏组件将太阳光转化为电能。这种能量可以转化为电并用于飞机行业。
在20世纪70年代的燃料危机期间，通过光伏组件的太阳能被视为一种替代能源。作为一种有益于生态的方案，太阳能飞机最近获得了公众和航空业的关注。与传统飞机不同，太阳能飞机使用光伏组件收集太阳辐照，并将其转化为电能。
太阳能飞机比传统飞机更受青睐
由于太阳能电力可无限供应，太阳能飞机在高海拔和长航时（HALE）任务中具有巨大的潜力。
太阳能飞机可以在大气层飞行区域上方和航天器飞行区域下方的空间附近飞行（约20-100公里）。
根据飞机系统的耐用性和太阳光的可用性，它们可以连续巡航数月甚至数年，这是传统飞机由于操作限制而无法做到的。
图片来源：AUUSanAKUL/Shutterstock.com
太阳能飞机是如何工作的？
基本概念是用太阳能电池覆盖飞机的特定区域，如机翼和机尾。
当暴露在太阳光束下时，光伏组件将太阳能转化为电能。光伏组件的方向和太阳的亮度是影响产生多少能量的两个要素。
管理电力传输输出的电路有一个可编程的微控制器。电力的控制和传输系统可确保太阳能组件产生尽可能多的能量。产生的大部分电力用于为飞机的电子设备和推进系统供电。在阳光不足时，电池会利用额外的能量充电。
基本思路是利用飞机来运输太阳能，覆盖在飞机上的太阳能组件可以完成这一任务。利用这些组件，辐射能被转化为电能。为电动机提供动力的电池就是使用这种电能充电的。
安装在电机上的螺旋桨不断产生推力。因此，空气的动态作用可推动飞机，并在机翼上产生与重量向下的力量相反的作用力。电池是夜间唯一的能量来源。
太阳能飞机的优势
太阳能飞机是环保的。太阳能飞行最重要的利益和其发展的根本原因在于，它们依靠的是一种对环境没有负面影响的清洁能源。
与化石燃料相比，太阳能具有显著的优势，因为它是一种免费的、清洁的、可再生的能源。
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太阳能飞机的劣势
与太阳能飞机相比，传统飞行受天气变化的影响较小。传统飞机可能会因天气原因而延误，或者行程变得更有挑战性。但是，太阳能飞机只能在特定天气条件下飞行，特别是长途飞行，因为它们需要在空中充电。
虽然太阳能实际上是免费的，但收集和使用太阳能所需的设备和技术非常昂贵，特别是考虑到单人飞机运行所需的规模。
第一架太阳能飞机和现代飞机
长期以来，电力一直被用来推动飞行器。第一架是充满氢气的法国飞艇。1884年，它在Villacoulbay和Medon附近的10公里比赛中获胜。
当汽油发动机到来时，航空器的电力推进被放弃了，这一领域在近一个世纪内都处于沉寂状态。在当时，电力系统比其唯一的对手蒸汽机更具优势。
在兴奋的观众和摄影师面前，阳光动力2号于2016年7月26日凌晨在阿布扎比着陆。这架飞机完成了许多人认为不可能完成的任务。经过14个月和550个小时的飞行，它在不使用任何液体燃料的情况下绕地球飞行了25000英里，穿越了四大洲、两大洋和三个海洋。这艘飞行器的唯一电力来源是太阳的明亮光线。
太阳能飞机的最新研究和发展
和其他竞争性技术方法一样，太阳能燃料电池已被开发用于固定系统的发电。目前的研发工作集中在为航空应用开发可靠的、低成本高性能的能源网络。
快速取得的技术进步是为了改进和扩大太阳能航空的使用。在这种情况下，有机光伏系统的意义重大。有机光伏（OPV）是由多种多样、用途广泛的有机材料制成，为一系列性能的提升提供了无限的机遇。有机分子价格低廉，具有良好的光吸收特性，可以使涂层薄至几百纳米。
太阳能飞机的一个最新进展是开发了Zephyr S飞机。也被称为无人机和伪卫星的Zephyr S飞机从亚利桑那州的美国陆军尤马试验场起飞。它被设计成可长时间停留在空中，使其可发挥一个军事传感器平台的作用。
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