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【中國智能制造網(wǎng) 本站原創(chuàng)】太陽能無人機作為近年來無人機領域冉冉升起的“新星”，發(fā)展不斷提速，受到了世界各國的普遍重視。當前，太陽能無人機續(xù)航能力提升已成當務之急，整體復合材料和太陽能電池技術成為兩個主要的突破方向。
太陽能無人機續(xù)航能力待提升 兩大突破方向成關鍵
近年來，由于無人機技術與太陽能技術的發(fā)展，以及節(jié)能環(huán)保理念和應急通信需求提升，主要大國紛紛開始發(fā)展太陽能無人機。
太陽能無人機發(fā)展加速 續(xù)航能力亟需提升
當前，在太陽能無人機領域，美國仍然處于地位，其在細分領域的研究、開發(fā)更為明晰，谷歌、臉書等科技企業(yè)正持續(xù)加大在這一領域的投入。我國近兩年來對于太陽能無人機發(fā)展的重視程度也不斷提升，取得了較為明顯的技術突破，邁入了太陽能無人機發(fā)展梯隊。
目前的太陽能無人機產(chǎn)品大多受限于種種因素，續(xù)航能力有限，與全天候、長航時的發(fā)展要求仍有較大差距。例如我國研發(fā)的太陽能無人機持續(xù)飛行時間暫時都未突破20小時，韓國的同類產(chǎn)品也是如此。
因此，如何提升太陽能無人機的續(xù)航能力，充分發(fā)揮其理想能力，成為當務之急。
突破方向一：整體復合材料
結構減重是飛機研制的一項重要內(nèi)容，對于無人機來說同樣如此。要想增加續(xù)航時間，“減肥”是一個主要的突破方向。
復合材料因其優(yōu)越特性，普遍應用在通用航空輕型飛機的研發(fā)制造上，不僅能夠提高飛機整體的性能，同時還起到了整體結構減重的效果。太陽能無人機尺寸巨大，如果采用復合材料，將能實現(xiàn)大幅減重，從而增強續(xù)航能力。
近日，由航天科技集團四院43所提供整體復合材料解決方案的太陽能無人機，實現(xiàn)了復合材料部件較以往減重20%的重大跨越，極大提升了該機的續(xù)航能力，新一輪試飛創(chuàng)下了國內(nèi)太陽能無人機長續(xù)航時間的紀錄。
因此，太陽能無人機續(xù)航能力提升，整體復合材料技術的突破至關重要。
突破方向二：太陽能電池
太陽能無人機，續(xù)航能力提升當然離不開“太陽能”三個字。
太陽能發(fā)電關鍵就在于太陽能電池。傳統(tǒng)的太陽能電池是通過太陽能板吸收轉(zhuǎn)化能量，然后再將能量保存到電池里。
目前，單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右，在太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換效率頗高，但其制造成本高。而其他種類的太陽能電池雖然成本較低，但是維修、更換頻度高，轉(zhuǎn)化率也不理想。所以，如何挖掘太陽能電池不多的升級可能，也是提升太陽能無人機續(xù)航能力的主要方向。
據(jù)外媒報道，近，日本化學制造公司Kaneka的研究人員開發(fā)了一種光線轉(zhuǎn)化率26.3%的太陽能電池，轉(zhuǎn)化效率創(chuàng)下新紀錄。但是，研究成果大規(guī)模轉(zhuǎn)化商用還需時日，其真實效能還需要市場檢驗。不過，在改進太陽能電池技術越來越艱難的今天，這一突破已實屬不易。
太陽能電池自身提升空間有限，那么引用“外援”實現(xiàn)共同突破也不失為一種方法。在加拿大，一個研究團隊利用分子技術，將太陽能電池與鋰離子電池結合，研發(fā)出了一種名叫“光輔助充電電池”的技術。這種技術未來如果能夠成功應用，或許也是一條可以予以重視的突破之路。
雖然當前太陽能無人機發(fā)展面臨著重重阻礙，但是可以預見的是，在世界各國日益提升的重視程度下，太陽能無人機的關鍵技術突破指日可待，未來的商用潛力也十分巨大。
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