Useimpien avaruusalusten tärkein energialähde on aurinko. Mutta jotta satelliitit keräävät täydellisesti sen säteet, niissä on oltava paitsi aurinkosähkö suuren alueen muuntimia, mutta myös erikoismekanismeja niiden työpintojen suuntaamiseksi aurinko. Pienille koettimille tällaisten rakenteiden paino on erittäin suuri, koska Saudi-Arabian tutkijat tarjoavat yleisen ja edullisen ratkaisun.
Ensi silmäyksellä ajatus näyttää triviaalilta - tehdä aurinkopaneeleja pallon muodossa. Siksi ne voidaan kääriä mikrosatelliitin ympärille tai asentaa ulkoiseen rakenteeseen, ja suurin osa valon sähköksi muuntavasta pinnasta on aina valaistu.
Saudi-Arabian King Abdullahin tiede- ja teknologiainstituutin (KAUST) tutkijat ovat jo julkistaneet mallin tällaisesta aurinkosähkömuuntimesta vuonna 2020. Teknologian kuvaus julkaistiin IEEE Spectrum -portaalissa.
Uusilla aurinkopaneeleilla on useita etuja, jotka tekevät niistä soveltuvia käytettäväksi paitsi avaruudessa myös maan päällä. Lähes pallomaisen muotonsa ansiosta ne keräävät paitsi suoraa tähtivaloa myös heijastuneen valon.
Laboratorio-olosuhteissa pallomaiset aurinkosähkömuuntimet olivat 24-39 % tehokkaampia kuin tavanomaisten litteiden levyjen muodossa olevat muuntimet, kun simuloitiin auringon liikettä taivaalla. Ja kun valonlähde oli esteen (kuten katon ulkoneman) tukkimassa, uudet akut tuottivat 60 % enemmän sähköä kuin perinteiset litteät paneelit.
Teknologisesti tällaisten aurinkokennojen tuotanto on tietysti monimutkaisempaa - ensinnäkin jokaisen aurinkosähkömuuntimen valmistukseen, ja tämä on koko ala, tarvitaan 15% enemmän etsausta.
Lisäksi tutkijat eivät olleet vielä täysin kehittäneet pallovalssausprosessia ja testikappaleet muodostettiin käsin. Suunnitelmissa on kehittää erityinen mekaaninen varsi, joka simuloi joustavalla alustalla rullaavan henkilön liikkeitä.
Pallomaiset aurinkopaneelit ovat perinteisiä paneeleja parempia monilla muillakin tavoilla. Ne ovat esimerkiksi osoittaneet suurempaa hyötysuhdetta pitkäaikaisessa käytössä korkeammissa lämpötiloissa (ehkä tehokkaamman lämmönpoiston vuoksi, mutta tämä on vielä tarkistettava).
Ja luonnollisesti tällaisilla rakenteilla on vielä parempi tilanne pinnan saastumisella pölyllä - mikä on erittäin tärkeää. valtaviin aurinkovoimaloihin tai miehittämättömiin ajoneuvoihin: vaikeapääsyisistä antureista roverit.
Ottaen huomioon kaikki uusimman teknologian edut ja haitat, tutkijat ovat edelleen varovaisia sen kaupallisista näkymistä. Teoriassa se voi olla hyödyllinen lähes kaikkiin kapean alan sovelluksiin - matalalla Maan kiertoradalla mikrosatelliiteille, muiden planeettojen pinnalla pienille kiinteät tai itseliikkuvat anturit maan päällä tilapäisten tai pysyvien antureiden käyttöä varten sekä IoT-laitteiden ja älykkäiden antureiden huoneissa kotona".
Pallomaisten aurinkokennojen kehittäjät suunnittelevat testaavansa niitä lähitulevaisuudessa laboratorio- ja kenttäolosuhteissa useiden kriteerien mukaan. Sitten he arvioivat tekniikan taloudellisuutta.
Valoherkkien osien valmistuksessa innovaatio ei ole vallankumouksellinen: monokiteiseen piihin perustuvia aurinkokennoja käytetään laajalti ja ne ovat täydellisesti hallittuja ala. Sauditutkijoiden innovaatio on kapean ja joustavan taustan käyttö ja kunkin solun reunojen erikoiskäsittely.
P.S. Piditkö postauksesta? Tykkäämisesi, kommenttisi ja tilauksesi pitävät kanavan hengissä.