太阳翼又称太阳能帆板,是卫星在轨运行的能源供应装置,通过光电转换将太阳能转化为电能,为卫星平台和有效载荷提供持续电力。
主要结构:太阳能电池片、基板、展开机构、驱动控制系统。

1.1 分类
(1)刚性太阳翼:电池片贴于刚性基板(铝合金/碳纤维),通过铰链连接卫星本体,展开后为固定平面;稳定性强,但折叠比低、重量大。
(2)柔性太阳翼:电池片贴于柔性基底(聚酰亚胺),可卷曲收纳,折叠比极高、重量轻。
(3)混合型太阳翼:刚柔结合设计(刚性支撑+柔性边缘扩展) ,折叠比及重量适中。
柔性翼的高收纳比特征可大幅提升卫星堆叠密度,完美适配商业航天一箭多星的发射需求,已成为低轨卫星星座的主流配置。
主要结构:柔性基板、太阳能电池片、展开机构(如铰链、电机、弹簧)、防护镀膜等。
2.1 按展开方式分类
(1)卷轴式:电池片与柔性基底卷绕在中心轴上,入轨后通过电机驱动展开;折叠比最高、收纳体积最小。
(2)铰链式:柔性基底通过轻量化铰链分段连接,展开后形成平面或弧形。
(3)自展开式:采用记忆合金或预应力复合材料,入轨后通过解锁装置自动展开;结构简单、无电机驱动。
3.1 柔性基板
(1)作用:作为电池片的承载基底,平衡柔性与力学支撑。
(2)材料:聚酰亚胺(PI)薄膜、透明聚酰亚胺(CPI)薄膜。
3.2 太阳能电池片
(1)作用:将太阳能转化为电能,主要分为晶硅电池、砷化镓电池、钙钛矿电池。
(2)晶硅电池:成本低、技术成熟,但转换效率一般(18%-22%)、抗辐照性差、温度系数高、重量大;技术方向为超薄P型HJT电池。
(3)砷化镓电池:全光谱利用,转换效率高(三结30%-34%、四结34%-38%),为目前太阳翼主流,但成本高。
(4)钙钛矿电池:理论效率高(28-32%),柔性极佳、重量轻、成本低,但抗辐射性低,且需后续商用验证。
(5)主要厂商:东方日升(超薄HJT电池)、乾照光电(砷化镓电池外延片)、上海港湾(伏曦炘空:钙钛矿电池)、钧达股份(钙钛矿电池)。