Sumber: solar.com
Kita semua sudah biasa dengan panel solar kediaman dan komersil. Mereka boleh didapati di seluruh negeri seperti California, New York, Massachusetts, dan banyak lagi. Panel biru dan hitam sangat dikenali dan keluar dari rumah atau bangunan dengan bumbung tradisional.
Solar berasaskan ruang, sebaliknya, adalah topik yang walaupun orang-orang yang mempunyai pengetahuan di rumah dan solar komersial tidak begitu akrab. Jadi, apakah solar untuk ruang seperti, dan bagaimana ia berbeza dengan teknologi solar konvensional?
Menggunakan Kuasa Solar di Kapal Angkasa
Sel photovoltaic pertama kali digunakan pada satelit Vanguard 1 , yang dilancarkan oleh Amerika Syarikat pada tahun 1958. Sejak itu, teknologi solar telah banyak disesuaikan dan dioptimumkan untuk memenuhi syarat ruang.
Satelit Vanguard 1 dan ia adalah sel PV yang sedikit
Panel solar monocrystalline konvensional atau polycrystalline yang digunakan dalam tetapan kediaman dan komersil tidak cukup tahan lama untuk menahan keadaan yang melampau di angkasa seperti haba yang berlebihan dan sejuk, dan radiasi sinar matahari yang berterusan. Oleh kerana faktor alam sekitar yang unik ini, teknologi panel solar yang digunakan di angkasa agak berbeza daripada panel konvensional.
Mengapa kuasa solar diperlukan pada satelit?
Kapal angkasa dan satelit di angkasa memerlukan sejumlah besar tenaga untuk beroperasi. Sebelum solar adalah penyelesaian yang berdaya maju untuk menyediakan kuasa ini, bateri digunakan. Satu-satunya masalah adalah bahawa bateri mempunyai kapasiti yang ditetapkan, dan tanpa apa-apa cara untuk mengecas bateri ini, mereka menjadi tidak berguna apabila mereka kehabisan tenaga.
Panel solar dipasangkan dengan bateri adalah pilihan yang lebih baik kerana ia menyediakan arus tenaga boleh diperbaharui yang berterusan. Kini, solar digunakan untuk menyediakan elektrik kepada sistem komputer dan sistem lain yang digunakan untuk memantau dan mengawal pelbagai bahagian kapal angkasa.
Walau bagaimanapun, matlamat utama adalah menggunakan tenaga suria untuk menggerakkan kapal angkasa dan meminimumkan atau menghapuskan keperluan sumber bahan api yang lain. Ini akan mempunyai implikasi serius untuk perjalanan angkasa dengan cara yang sangat positif.
Apa teknologi solar yang digunakan oleh kapal angkasa?
Terdapat dua jenis sel solar yang biasa di dalam kapal angkasa:
Sel silikon yang diliputi dalam kaca nipis, dan
Sel-sel junction yang terdiri daripada galium arsenide dan bahan-bahan lain yang serupa.
Sel silikon yang ditutup dengan kaca sangat mirip dengan panel solar konvensional , tetapi ia lebih baik untuk mengendalikan radiasi dan suhu yang melampau. Panel jenis ini boleh didapati di Stesen Angkasa Antarabangsa , yang kini memegang majoriti panel solar yang terdapat di ruang angkasa.
Sel suria yang terdiri daripada galium arsenide jauh lebih cekap, dan sebagai hasilnya, kadang-kadang pilihan yang lebih baik apabila ruang fizikal menjadi kebimbangan. Panel ini boleh mencecah sehingga kecekapan 34% berbanding 15-20% yang kebanyakan panel solar komersil boleh dicapai.
Panel arsenide kecekapan tinggi satelit Dawn
Satelit dalam ruang juga dilengkapi dengan panel solar yang boleh mengikuti arah matahari untuk memaksimumkan penyerapan cahaya matahari mereka. Sinar matahari di angkasa lebih banyak daripada di Bumi, kerana tidak ada suasana. Kira-kira 55-60% tenaga solar dapat dilihat atau diserap dalam perjalanan ke permukaan bumi melalui awan, gas, dan habuk.
Panel solar yang terdapat di banyak satelit di ruang angkasa juga termasuk struktur lipat yang membolehkan panel berkembang ketika kapal angkasa berada di orbit. Format ini juga digunakan di Stesen Angkasa Antarabangsa.
Akhir sekali, panel solar di angkasa tidak perlu menukar elektrik DC ke AC. Di Bumi, elektrik anda semua elektronik anda berjalan pada kuasa AC. Inilah sebabnya mengapa perlu mempunyai penyongsang solar untuk menukar elektrik asas DC dari panel anda ke AC. Kuasa AC juga berguna untuk menghantar elektrik ke jarak jauh.
Kerana elektrik yang satelit di ruang angkasa atau kapal angkasa lain tidak perlu menempuh jarak ini, ia boleh tinggal dalam format DC. Ini juga membantu mengurangkan jumlah perkakasan yang diperlukan untuk sistem ini.
Space Solar Tech Dibina Lebih Tahan dan Cekap
Keseluruhan, terdapat banyak persamaan antara panel solar berasaskan ruang dan panel solar konvensional. Mereka berdua termasuk sel yang terbuat dari bahan konduktif (biasanya silikon) dan sesuai dengan tatasusunan. Perbezaan terbesar berkaitan dengan kualiti dan ketahanan keseluruhan modul.
Di angkasa, terdapat haba yang melampau, sejuk, dan radiasi. Ini diambil kira dalam panel solar berasaskan ruang dan secara semula jadi mempengaruhi keadaan perkakasan. Juga, NASA sentiasa bereksperimen dengan bahan semikonduktor yang berbeza untuk menghasilkan sel solar yang lebih baik untuk ruang. Gallium arsenide adalah salah satu contoh ini, dan terdapat banyak inovasi baru dalam perjalanan!
