Kaynak: solar.com
Hepimiz konut ve ticari güneş panelleri ile tanıdık. Kaliforniya, New York, Massachusetts ve daha pek çok eyalette bulunabilirler. Mavi ve siyah paneller çok tanınır ve geleneksel çatılara sahip evlerden veya binalardan uzak durur.
Diğer yandan, uzaya dayalı güneş, ev ve ticari güneş konusunda bilgisi olanların bile aşina olmadığı bir konudur. Peki, uzay gibi güneş nedir ve geleneksel güneş teknolojisinden ne kadar farklıdır?
Uzay Gemisinde Güneş Enerjisini Kullanma
Fotovoltaik hücreler ilk olarak ABD tarafından 1958'de piyasaya sürülen Vanguard 1 uydusunda kullanıldı . O zamandan beri güneş enerjisi teknolojisi, ortam koşullarına uyacak şekilde büyük ölçüde uyarlandı ve optimize edildi.
Vanguard 1 uydusu ve küçük PV hücreleri
Konut ve ticari ortamlarda kullanılan geleneksel monokristal veya polikristal güneş panelleri, aşırı sıcak ve soğuk gibi ortamlardaki aşırı koşullara ve sabit bir güneş ışınımı duşuna dayanacak kadar dayanıklı değildir. Bu eşsiz çevresel faktörler nedeniyle, uzayda kullanılan güneş paneli teknolojisi, geleneksel panellerden oldukça farklıdır.
Uydularda neden güneş enerjisi gerekli?
Uzaydaki uzay aracı ve uydular, çalışmak için çok büyük miktarda enerjiye ihtiyaç duyarlar. Güneş bu gücü sağlamak için uygun bir çözüm olmadan önce piller kullanıldı. Tek sorun, bataryaların belirli bir kapasiteye sahip olmaları ve bu bataryaları şarj etmenin hiçbir yolu olmadan enerjileri tükendiğinde işe yaramaz hale gelmeleridir.
Akülerle eşleştirilen güneş panelleri daha iyi bir seçenektir çünkü sürekli yenilenebilir enerji akışı sağlarlar. Şu anda güneş, bilgisayar sistemlerine ve uzay aracının çeşitli bölümlerini izlemek ve kontrol etmek için kullanılan diğer sistemlere elektrik sağlamak için kullanılıyor.
Ancak nihai amaç, uzay aracını ilerletmek ve diğer yakıt kaynaklarına olan ihtiyacı en aza indirmek veya tamamen ortadan kaldırmak için güneş enerjisi kullanmaktır . Bunun uzay yolculuğu için çok olumlu bir şekilde ciddi etkileri olacaktır.
Uzay aracı hangi güneş teknolojisini kullanıyor?
Uzay gemisinde yaygın olan iki tür güneş hücresi vardır:
İnce camla kaplı silikon hücreler ve
Galyum arsenit ve diğer benzer malzemelerden oluşan çok eklemli hücreler.
Camla kaplı silikon hücreler, geleneksel güneş panellerine oldukça benzerdir , ancak radyasyon ve aşırı sıcaklıklarla başa çıkmak için daha da geliştirilmiştir. Bu tür paneller, uzayda bulunan güneş panellerinin çoğunu elinde bulunduran Uluslararası Uzay İstasyonunda bulunabilir.
Galyum arsenitten oluşan güneş pilleri çok daha verimlidir ve sonuç olarak, fiziksel alan söz konusu olduğunda bazen daha iyi bir seçenektir. Bu paneller, çoğu ticari güneş panelinin ulaşabileceği% 15-20'ye karşılık% 34'e varan verime ulaşabilir.
Dawn uydusunun yüksek verimli galyum arsenit panelleri
Uzaydaki uydular, güneş ışığının emilimini en üst düzeye çıkarmak için güneşin yönünü takip edebilen güneş panelleriyle de donatılmıştır. Uzayda güneş ışınları, atmosfer olmadığı için Dünya'dan daha fazla miktarda bulunur. Güneş enerjisinin yaklaşık% 55-60'ı bulutlar, gazlar ve tozlar yoluyla Dünya'nın yüzeyine yansır veya emilir.
Uzayda birçok uyduda bulunan güneş panelleri ayrıca uzay aracı yörüngede iken panellerin genişlemesine izin veren katlanır bir yapı içerir. Bu format Uluslararası Uzay İstasyonunda da kullanılır.
Son olarak, uzaydaki güneş panellerinin DC elektriği AC'ye dönüştürmesi gerekmez. Dünyada, elektriğiniz tüm elektroniğinizi AC gücüyle çalıştırıyor. Bu nedenle , temel DC elektriğini panellerinizden AC'ye dönüştürmek için solar invertörün olması gerekir. AC gücü, uzun mesafelerde elektrik iletimi için de faydalıdır.
Uzayda veya başka bir uzay aracında bulunan bir uydunun bu mesafeleri kat etmesi gerekmediğinden, DC biçiminde kalabilir. Bu aynı zamanda bu sistemler için gerekli donanım miktarını azaltmaya yardımcı olur.
Space Solar Tech Daha Dayanıklı ve Verimli Yapıldı
Genel olarak, uzaya dayalı güneş panelleri ile geleneksel güneş panelleri arasında birçok benzerlik vardır. Her ikisi de iletken materyalden (genellikle silikondan) yapılmış ve dizilere uyan hücreleri içerir. En büyük fark, modüllerin genel kalitesi ve dayanıklılığı ile ilgilidir.
Uzayda aşırı sıcak, soğuk ve radyasyon var. Bu, uzay temelli güneş panellerinde hesaba katılır ve donanımın durumunu doğal olarak etkiler. Ayrıca, NASA, uzay için daha iyi güneş pilleri üretmek için sürekli olarak farklı yarı iletken malzemelerle deneyler yapıyor. Galyum arsenit buna bir örnektir ve yolda birçok yeni yenilik olmalı!