¿Cómo funcionan los paneles solares para el espacio

• ¿Cómo hacer que las células solares para el espacio

Este fotoeléctricos convertidores - dispositivos semiconductores que convierten la energía solar en corriente eléctrica DC. En pocas palabras, estos son los principales elementos del dispositivo, lo que llamamos "paneles solares".

Con la ayuda de este tipo de baterías en órbita satélites artificiales operan. Hacer este tipo de baterías en Krasnodar - en la fábrica "Saturno".

Empresa en Krasnodar parte de la Agencia Federal de la estructura espacial, pero tiene una empresa "Saturno" "Ochakovo", que literalmente salvó esta producción en 90 años.

Los propietarios de "Ochakovo" compró una participación de control, que casi se había ido a los estadounidenses. "Ochakovo" ha invertido mucho dinero aquí, comprado equipos modernos, fue capaz de retener a los expertos y ahora, "Saturno" - uno de los dos líderes en el mercado ruso y la producción de baterías solares para las necesidades de la industria espacial - tanto civiles como militares. Todos los beneficios obtenidos por el "Saturno", es aquí, en Krasnodar, y es en el desarrollo de la base productiva.

Por lo tanto, todo comienza aquí - en la zona de la llamada .. epitaxia en fase de vapor. Esta sala es un reactor de gas, en el que sobre un sustrato hecho de germanio por tres horas cultivadas capa de cristal, que servirán como base para la futura fotocélula. El coste de dicha instalación - cerca de tres millones de euros.

Después de eso, el sustrato es todavía un largo camino por recorrer: en ambos lados de la fotocélula hará que los contactos eléctricos (y en el lado de trabajo del contacto será "foto-talla única", las dimensiones de los cuales son cuidadosamente calculadas para maximizar el paso de la luz solar), sobre un sustrato será revelador recubrimiento, etc - .. algo más de dos docenas de operaciones tecnológicas en diversas unidades antes fotocélula se convierte en una base de la batería solar.

Por ejemplo, la instalación de fotolitografía. Aquí, en las células solares se forman "imágenes" de los contactos eléctricos. La máquina realiza todas las operaciones automáticamente, para un programa dado. Aquí y en la luz adecuada, que no daña la célula solar de capa fotosensible - tan pronto como en la era de la fotografía analógica, usamos las luces "rojos".

La instalación de deposición al vacío utilizando un haz de electrones se aplican a los contactos eléctricos y aislantes, así como se depositan recubrimientos antirreflectantes (que aumenta la corriente producida por la célula fotoeléctrica 30%).

Pues bien, la fotocélula está listo y se puede iniciar el ensamblaje de celdas solares. Por el bus de superficie de la célula solar soldada, a continuación, para conectar el uno al otro, y pegado de vidrio de seguridad, sin la cual es en el espacio, en condiciones de radiación, célula solar no puede soportar la carga. Y aunque el espesor del vidrio de sólo 0, 12 mm, batería con este tipo de células solares serán una carrera larga en la órbita (en órbitas altas durante más de quince años).

La conexión eléctrica entre las células solares se llevan contactos de plata (llamado Shinko) espesor de 0 02 mm.

A fin de obtener la tensión de alimentación deseado generado por la batería solar, las células solares están conectadas en serie. Aquí es la sección de las células solares conectadas en serie (células fotovoltaicas - tan a la derecha).

Finalmente, el panel solar está montado. Esta muestra sólo una parte de la batería - en formato de diseño del panel. Dichos paneles sobre el satélite puede ser de hasta ocho años, dependiendo del tipo de energía necesaria. En los satélites de comunicaciones de hoy en día, que llega a 10 kW. Estos paneles se pueden montar en un satélite en el espacio, que se desarrollan como alas, y con su ayuda se ven la televisión por satélite que utiliza Internet por satélite, sistemas de navegación por satélites ( "Glonass" Krasnodar utilizar paneles solares).

Cuando la nave está iluminada por el Sol, producido por el sistema de dispositivo de alimentación de energía eléctrica de células solares, y el exceso de energía se almacena en la batería.

Cuando la nave espacial está en la sombra de la Tierra, el aparato utiliza la energía eléctrica almacenada en la batería. la batería de níquel-hidrógeno que tiene una alta energía (60 Wh / kg) y recurso prácticamente inagotable, comúnmente utilizado en la nave espacial. La producción de este tipo de baterías - otra parte de la planta de trabajo "Saturno".

En esta imagen, el montaje de la batería de níquel-hidrógeno produce Medal Chevalier de la Orden "Para los servicios a la Patria" II grado Anatoly Panin.

montaje Parcela baterías de níquel-hidrógeno. llenado de la batería se prepara para la colocación en el cuerpo. Llenado - unos electrodos positivo y negativo separados por el papel separador - y en ellas hay una transformación y acumulación de energía.

El aparato para la soldadura por haz de electrones en el vacío, por el que la carcasa de la batería está hecha de metal delgado.

La tienda de sitio en el que las partes de alojamiento y las pilas probaron los efectos de aumento de la presión.

Debido al hecho de que la acumulación de energía en la batería se acompaña de la formación de hidrógeno y la presión dentro de la batería aumenta, la prueba de fugas - una parte integral del proceso de fabricación de las baterías.

El caso de una batería de níquel-hidrógeno - una parte muy importante de todo el dispositivo, trabajando en el espacio. La carcasa está diseñada para la presión de 60 kg · s / cm2, cuando ruptura probado se produjo a una presión de 148 kg · s / cm2.

fuerza verificados para baterías con electrolito y se carga el hidrógeno, con lo cual ellos están listos para el funcionamiento.

El caso de batería de níquel-hidrógeno se hace de una aleación de metales especiales y debe ser mecánicamente fuerte, de peso ligero y tienen una alta conductividad térmica. Las baterías están instaladas en la célula y entre sí no están en contacto.

acumuladores y pilas recogidas se sometieron a una prueba eléctrica en su propia producción. En el espacio, nada será imposible fijar y reemplazar, por lo que aquí probar a fondo cada producto.

La tecnología espacio entero está siendo probado en el impacto mecánico por medio de soportes de vibración que simulan la carga en la derivación de la nave espacial en órbita.

En general, la planta "Saturno" hizo una impresión más favorable. La producción está bien organizado, talleres limpio y brillante, personas cualificadas trabajan, se comunican con esos expertos - es un placer y una persona muy interesante, al menos en cierta medida, los intereses de nuestro cosmos.