透视好莱坞：太阳能光伏如何“入侵”科幻影视界？

近年来，沉寂多年的太空科幻电影又再度兴盛起来。《地心引力》《星际穿越》《火星救援》等多部佳片不仅获得了票房上的肯定，艺术观赏性也是相当之高，大有重振上世纪80年代科幻热潮之势。

而前段时间《火星救援》刚上映时有一篇关于《火星救援》中运用了太阳能光伏科技而万分激动的文章，笔者看了以后只能摇摇头，你们还是见识的太少，太阳能科技的利用难道就有这一部电影里有？笔者今天就勉为其难的为大家科普一下我太阳能科技是如何迅速发展直至入侵影视界的。

　　1、火星救援

在最新的《火星救援中》，马特达蒙主演的科学家被同伴遗落在火星上，不得不运用自己的学识和创造力来与严酷的环境作斗争，并寻求地球的救援。

影片中，人类建造了往返于地球与火星之间的飞船赫尔墨斯号。由于航程遥远，如果使用常规动力，将不得不携带大量的燃料。因此电影中的飞船使用了等离子推进器技术。这种引擎使用大量电能，将气体电离为等离子体，再将之喷射用以推进。影片中这套系统消耗的大量电能，则由飞船上多块巨大的太阳能帆板提供。

影片中的帆板随着人造重力居住区一同转动，保证在不同的航行状态下，都能够接触到阳光的照射。可见电影的主创人员十分用心。

被同伴遗落在火星的达萌拆卸原本为基地供能的太阳能模块，改装后为其火星车持续供电，帮助他跋涉了上千公里，抵达最终的撤退地点。

该片导演是素以严谨著称的科幻片大师雷德利斯科特，显然他认为，即使人类的技术水品已经达到了火星旅行的级别，太阳能技术依然是一种有效和可靠的太空旅行供能手段。

2、星际穿越

不过在脑洞大得多的《星际穿越》中，主角们乘坐的永恒号则没有使用太阳能帆板供电。跨越如此距离的航程，没有外部能源的补充，恐怕难以保证能源的供应。看来导演诺兰认为，外形酷炫比技术解释合理要重要得多。

虽然并没有迈向太空，但太阳能技术在本片中还是不甘心，在影片开头处还是风头了一把。在机翼上安装有太阳能板的无人机，凭借阳光持续供能，竟在空中持续飞行了数十年之久。并引出了主角开车追赶并拆卸其太阳能组件为己用的桥段。

如此高的转化效率和设备耐用性，实在是光伏技术未来的发展方向！

3、地心引力

在影片《地心引力》中，情节和技术水平就比较接近现在的真实情况了。在一次太空任务中，空间站受到了大量太空垃圾的轰击，幸存的主角不得不费尽浑身解数回到地面。

主角们身处的国际空间站就装有面积约2500平方米的太阳能电池，两块翼展达72米的主太阳能帆的供能水平在130KW左右，配合空间站内的数个飞轮电池储能系统，能保证站内持续的电能供应。

虽然近年来多结电池已经有了长足的发展，但国际空间站考虑到大规模应用的成本，依然采用的仍是硅基电池，效率约14.2%。相比之下，飞往火星的勇气号和机遇号则采用了波音Spectrolab的三结电池，在火星上的平均效率，非聚光条件下可以达到26%到28%。

上图就是现实生活中ISS上的主太阳能帆板。有没有感觉和《火星救援》中赫尔墨斯号的帆板一毛一样呢？

本部影片中唯一的科幻元素，当属最终把主角带回地球的中国“天宫”空间站了。导演凭借过人的想象力，打造出了现在还并没有出现的天宫空间站。女主角搭乘天宫上的神舟飞船，最终安然落地。

可以看到由于轨道高度丢失，天宫空间站上的太阳能帆板在逐渐稠密的大气撕扯下，开始解体脱落了。

女主角在真空的太空里，用一只灭火器作为推进，向着天宫转移。

说到《地心引力》中，用灭火器作为动力这个情节，据说是向2009年奥斯卡最佳动画长片《WALL？E》致敬。

4、WALL·E（机器人总动员）

公元2700年，人类文明高度发展，却因污染和生活垃圾大量增加使得地球不再适于人类居住。地球人被迫乘坐飞船离开故乡。临行前他们委托Buynlarge的公司对地球垃圾进行清理，该公司开发了名为WALL·E（WasteAllocationLoadLifters–Earth地球废品分装员）的机器人担当此重任。

但随着时间的流逝和恶劣环境的侵蚀，WALL·E们接连损坏、停止运动。最后只有一个仍在进行这项似乎永无止境的工作。经历了漫长的岁月，它开始拥有了自己的意识。直到有一天，一艘来自宇宙的飞船打破了它一成不变的生活。

影片中，WALL·E连续工作后，能量用尽。于是来到自己工作间的屋顶，展开折叠式的太阳能电池板为自己充电。

虽然我们猜测不出2700年太阳能电池技术已经进化到了第几代，但从剧照来看，还是以圆形晶片为衬底的。这种折叠形式的便携野外充电用的组件也已经有实际产品出现在我们的生活中了。

而现实生活中，与WALL·E最相似的要数美国的火星探测机器人勇气号和机遇号了，这两个火星机器人于2004年登录火星，上面搭载了前文提到的三结GaInP/GaAs/Ge太阳能电池，在任务开始时，电池效率为27.5%

不过早在2012年，就有消息传出，“机遇”号的太阳能电池板被尘土覆盖。电池板产能从900W每小时下降至不足300W每小时。“机遇”号不得不寻找斜坡地形，借助风力清洁电板表面，以便继续执行任务。由此可见保证太阳能组件的清洁的确是门大学问呀。