Фотоэлектрические системы в космосе

(Zapoved) – Реализовать фотоэлектрические системы в космосе то, что они производят энергию для отправки на землю, не является утопией. И хотя различных космических проектов, запущенных в последние годы, было недостаточно для попытки первого подхода, исследования в новом секторе теперь продемонстрировали его осуществимость. В рамках совместной инициативы исследователи из университетов Суррея и Суонси (оба в Великобритании) провели испытания на орбите. новые легкие, экономичные, эффективные и долговечные элементы. Эксперимент длился целых шесть лет, на пять дольше, чем ожидалось, и продемонстрировал, что тонкопленочные фотоэлектрические элементы команды могут противостоять вакууму, суровым космическим термическим условиям и агрессивному ионизирующему излучению.

Подробно, ученые из Центра исследований солнечной энергии Университета Суонси разработали новые Солнечные элементы из теллурида кадмия (CdTe)материал не без критических проблем, но лежащий в основе сверхтонких и экономичных фотоэлектрических модулей.

Выбор пал на CdTe по веской причине: чтобы быть практичными и экономически выгодными, фотоэлектрические электростанции в космосе должны использовать элементы с очень высокой удельной мощностью (т. е. мощностью на единицу массы – Вт/кг) и со стоимостью ватта, значительно ниже, чем у агрегатов, используемых в традиционных солнечных системах (в основном на основе кристаллического кремния).

Мечта о больших фотоэлектрических системах в космосе

Солнечные элементы из теллурида кадмия, хотя и требуют большей площади, обеспечивают легкость, мощность и экономичность. Но настоящий вопрос, который задали себе исследователи, заключался в следующем: сможет ли технология противостоять сложной космической среде? Чтобы ответить на этот вопрос, команда Суонси нанесла CdTe непосредственно на ультратонкое стекло, пригодное для использования в космосе. Таким образом, были созданы четыре прототипа солнечных элементов, которые стали частью экспериментальной полезной нагрузки, разработанной CSER и Космическим центром Суррея (SSC) для демонстрационного запуска технологий Алжирского космического агентства (ASAL) и Британского космического агентства. Речь идет об спутнике AlSAT-1N CubeSat, отправленном на орбиту 26 сентября 2016 года.

«Мы очень рады, что миссия, рассчитанная на один год, все еще работает спустя шесть лет»— с удовлетворением прокомментировал профессор Крейг Андервуд, из Университета Суррея. «Эти подробные данные показывают, что панели выдержали радиацию. А их тонкопленочная структура не испортилась в суровых термических и вакуумных условиях космоса. Технология солнечных элементов сверхмалой массы может привести к созданию крупных и недорогих солнечных электростанций, развернутых в космосе и отправляющих чистую энергию на Землю. Теперь у нас есть первое доказательство того, что технология надежно работает на орбите».

Исследование было опубликовано на Acta Astronautica (текст на английском языке).