Enamiku kosmoselaevade peamine energiaallikas on Päike. Kuid kiirte täiuslikuks kogumiseks peavad satelliitidel olema mitte ainult fotogalvaanilised suure ala muundurid, aga ka spetsiaalsed mehhanismid nende tööpinna orienteerimiseks päike. Väikeste sondide puhul on selliste struktuuride kaal väga suur, sest Saudi Araabia teadlased pakuvad levinud ja taskukohase lahenduse.
Esmapilgul tundub idee triviaalne - teha päikesepaneelid kera kujul. Seetõttu saab neid mässida ümber mikrosatelliidi või paigaldada välisele konstruktsioonile ning suurem osa pinnast, mis muudab valguse elektriks, on alati valgustatud.
Saudi Araabia King Abdullahi teaduse ja tehnoloogia instituudi (KAUST) teadlased on juba 2020. aastal avalikustanud sellise fotogalvaanilise muunduri mudeli. Tehnoloogia kirjeldus avaldati IEEE Spectrum portaalis.
Uutel päikesepaneelidel on mitmeid eeliseid, mis muudavad need sobilikuks kasutamiseks mitte ainult kosmoses, vaid ka Maal. Oma peaaegu sfäärilise kuju tõttu ei kogu nad mitte ainult otsest tähevalgust, vaid ka peegeldunud valgust.
Laboritingimustes olid sfäärilised fotogalvaanilised muundurid 24-39% tõhusamad kui tavaliste lamedate plaatide kujul olevad muundurid, kui simuleerisid päikese liikumist üle taeva. Ja kui valgusallikat takistas takistus (näiteks katuse üleulatus), tootsid uued akud 60% rohkem elektrit kui tavalised lamepaneelid.
Tehnoloogiliselt on selliste päikesepatareide tootmine muidugi keerulisem - esiteks iga fotogalvaanilise muunduri valmistamiseks ja see on terve valdkond, on vaja 15% rohkem söövitust.
Lisaks ei olnud teadlased veel kerarullimise protsessi täielikult välja töötanud ja katsekehad moodustati käsitsi. Plaanis on välja töötada spetsiaalne mehaaniline käsivars, mis simuleerib painduval aluspinnal veereva inimese liigutusi.
Sfäärilised päikesepaneelid on traditsioonilistest paneelidest paremad mitmel muul viisil. Näiteks on need näidanud suuremat efektiivsust pikaajalisel kasutamisel kõrgematel temperatuuridel (võib-olla tänu tõhusamale soojuse hajumisele, kuid seda tuleb veel kontrollida).
Ja loomulikult on sellistel konstruktsioonidel veelgi parem olukord pinna saastumisega tolmuga - mis on väga oluline. tohutute päikeseelektrijaamade või mehitamata sõidukite jaoks: ligipääsmatutes kohtades olevatest anduritest kuni kulgurid.
Arvestades uusima tehnoloogia kõiki eeliseid ja puudusi, on teadlased selle kaubanduslike väljavaadete suhtes endiselt ettevaatlikud. Teoreetiliselt võib see olla kasulik peaaegu kõikides niširakendustes – madalal Maa orbiidil mikrosatelliitide jaoks, teiste planeetide pinnal väikestel statsionaarsed või iseliikuvad sondid Maal ajutiste või püsivate andurite käitamiseks, samuti asjade Interneti-seadmete ja nutikate andurite ruumides kodus".
Sfääriliste päikesepatareide arendajad plaanivad neid lähiajal mitmete kriteeriumide järgi katsetada labori- ja välitingimustes. Seejärel hindavad nad tehnoloogia ökonoomsust.
Valgustundlike osade tootmise osas pole uuendus revolutsiooniline: Monokristallilisel ränil põhinevaid fotogalvaanilisi elemente kasutatakse laialdaselt ja neid kasutatakse suurepäraselt tööstusele. Saudi teadlaste uuendus seisneb kitsa ja painduva aluse kasutamises ning iga raku servade erilises töötlemises.
P.S. Kas postitus meeldis? Teie meeldimised, kommentaarid ja tellimused hoiavad kanali elus.