Proprietà richieste per una struttura di cella solare utilizzata per generare elettricità per un Satellite

Proprietà richieste per una struttura di cella solare utilizzata per generare elettricità per un Satellite

Celle solari utilizzano semiconduttori per creare correnti elettriche quando sono colpiti dalla luce del sole. Essi sono stati utilizzati per alimentare satelliti orbitanti attorno alla terra dal 1960. Le prime cellule erano fatti di silicio, ma miglioramenti tecnologici hanno portato all'uso di altri elementi pure. Cella solare miglioramenti hanno incrementato la durata e l'efficienza delle celle. Celle solari per lo spazio esterno deve essere in grado di sopportare l'ambiente estremo, tra cui fluttuazioni larghe di temperatura che luogo di estremo stress sulle unità e provocare il cedimento graduale nel tempo.

Fabbricazione di celle solari

Le celle solari sono fabbricate sotto condizioni molto precise. Una vasca di silicio fuso o altro materiale semi-conduttore viene riscaldata a circa 1.400 gradi Celsius. I cristalli crescono e sono autorizzati a raffreddare, e le cellule sono tagliate da questo materiale. Gli strati di cellule sono circa 1 mm di spessore, che è inferiore alla larghezza di un centesimo. Questi fogli sono legati ad uno strato portante di materiale non conduttivo per forza, e gli elettrodi sono attaccati.

Composizione e funzione

I collettori solari su questi satelliti sono composti da diversi strati di materiali, come il silicio, germanio, arseniuro di gallio e Indio fosfato. Ogni materiale genera elettricità in risposta a un'altra parte dello spettro elettromagnetico. La cella solare genera corrente massima quando il sole colpisce perpendicolarmente alla superficie delle cellule.

Posizione di cella solare

Celle solari a base satellitare sono montate su pannelli pieghevoli, che distribuisce a grandezza naturale, una volta inserito un satellite in orbita. La struttura metallica, rinforzata con traverse, assomiglia ad uno scheletro. Un meccanismo di azionamento collegato la sonda mantiene le cellule puntatoe verso il sole in ogni momento.

Ambiente ostile spaziale

Maggior parte dei satelliti sono oggi in Low Earth orbite (LEO) di meno di 1.000 miglia sopra la superficie. Durate di celle solari LEO sono interessati dai cambiamenti di temperatura frequenti come una navicella spaziale si muove dentro e fuori l'ombra della terra. Piccoli meteore non più grande della testa di uno spillo l'impatto e le superfici delle celle solari del pozzo nel tempo. Gas da eliche di manovra di un satellite reagiscano con i componenti delle cellule. Questi pericoli causare diminuzioni piccole ma misurabile in termini di efficienza delle cellule. Cella solare degradanti limita la maggior parte delle durate della vita satellitare a o inferiore a 10 anni senza manutenzione.