太阳能电池飞机

太阳是一个很神奇的星体，它为地球带来了光明和温暖，而且还为地球提供了无尽的热量，人类的生活离不开太阳。人类将太阳光的热能转换成电能并储存起来制成的太阳能电池，不受昼夜和气候变化等因素的影响，给人类提供了稳定的、可储存的可再生能源。

早在古代，人类就想像鸟一样在天空翱翔。直到美国的莱特兄弟发明了飞机，才将人类的这一愿望变成了现实。自从有了飞机，人类的出行方便了很多，可是同时地球上面的天空也就再也没有往日的安静了。从开始的螺旋桨飞机到后来的喷气式飞机，再从微型的单座飞机到今天可承载数百人的大型客机，再从刚开始将步枪搬上飞机到现代的隐形战斗轰炸机，各种各样的新型飞机层出不穷，把地球上空装扮得五彩缤纷，同时也向前延伸着人类的飞行梦。

太阳能能源

传统的飞机在飞行时需要耗费大量的油料，由于飞机的自身载油量是非常有限的，所以飞机每次航行的时间和距离都受到了较大限制；同时由于高空的空气稀薄，导致飞机的发动机功率下降，从而使飞机的飞行高度也受到了一定限制。为解决这一难题，人类不断探寻努力，发明了一种依靠太阳能做动力的飞机，可是它能否实现人类长时间翱翔天空的梦想呢?是否会成为未来空战中的新主角呢?

太阳能飞机是以太阳的辐射光作为消耗能源的飞机。太阳能飞机的动力装置是由太阳能电池组、减速器、螺旋桨、直流电动机和控制装置组成的。为了获取足够多的太阳能，飞机机翼的面积就会比较大。

现在我们用的太阳能电池一般都是采用低成本的硅，其能量转换效率为13%，更耐辐射的砷化镓的能量转换效率为19%。太阳能电池是一种利用光电可以转换的原理将太阳所辐射的光通过半导体物质转变成电能的装置，现代先进的太阳能电池包括薄膜、多晶（或非晶）硅多带隙（MBG），它们的效率比原来的太阳能电池高很多，成本也低，而且更耐辐射。据研究表明，现在最好的太阳能电池转换效率已达到27%。

应用在轻型飞机上的太阳能电池厚度通常为125μm（微米），其密封层厚50～100μm（微米），覆盖层厚25μm（微米），太阳能电池每千克可以产生200瓦电力。如果采用超薄（5μm）的砷化镓做太阳能电池，输出的电力会更高。而使用复合材料制成的光学设备和结构的太阳能电池阵列能够提供2570瓦的电力，其功率为每千克60瓦。

从理论上讲，太阳能飞机由于避免了传统机载燃料的负担，可以在空中连续飞行至少一夜、数天甚至是更长的时间，这无疑将对科学研究或军事应用带来很好的发展前景。但科学家说，为了使飞机能够夜间飞行，到要寻找能够积聚、保存白天能源的最好的方式，这是进一步发展太阳能无人机技术中的一个重要难题。

目前，世界上通用的飞机大多都是使用吸气式发动机为其提供动力，当遇到高空空气稀薄时，发动机的功率就会下降，因此，现有飞机在飞行高度和持续飞行能力上都很难得到进一步提高，而以太阳能为动力的飞机，则完全可以弥补这些不足之处，将会飞得更高更远，时间也会更长。正是由于这些优点，使得太阳能无人机在环境监测、资源调查研究甚至军事预警等方面有着广泛的用途。比如：在发生地震、洪涝灾害或者是森林火灾时，它可以代替中断的通信设施，使受灾地区能与外界及时保持联络；它还能在台风上空飞行，跟踪和监测暴风雨情况；此外还能到核爆炸现场采取样本，在预定的空域上长时间盘旋侦察以获取详细具体的敌情，为战机指引攻击的目标。目前，美国、以色列、日本等发达国家都在积极开展对太阳能飞机的研究。

太阳能还可用来发电，使我们的生活更环保、更方便。已经有国家开始利用太阳能发电了，但用太阳能发电的成本是相当高的，所以，如果人类广泛使用的话，还要进一步的探索研究。

相信在不久的将来，太阳能将带给人类越来越多的益处，提高我们的生活水平，使我们的环境更美丽!