Egenskaper som kreves for en solcelle struktur som brukes til å generere elektrisitet for en satellitt
Solceller bruke halvledere til å lage elektrisk strøm når truffet av sollys. De har blitt brukt til å drive jord-bane satellitter siden 1960-tallet. De første Cellene ble fremstilt av silisium, men teknologiske forbedringer har ført til bruk av andre elementer i tillegg. Solcelle forbedringer har økt celleeffektivitet og levetid. Solceller for det ytre rom må være i stand til å tåle de ekstreme miljø, inkludert store temperatursvingninger som plasserer ekstreme belastninger på enhetene og forårsaker gradvis svikt over tid.
Making solceller
Solceller er produsert under svært presise betingelser. En tønne med smeltet silisium eller andre halvledende materialet varmes opp til ca 1400 grader Celsius. Krystallene vokser og får lov til å avkjøle, og cellene er kuttet fra dette materialet. Celle lagene er omtrent 1 mm tykk, som er mindre enn bredden av en krone. Disse ark er bundet til et bærelag av ikke-ledende materiale for styrke, og elektrodene er festet.
Sammensetning og funksjon
Solfangere på disse satellittene er sammensatt av flere lag av materialer, for eksempel silisium, germanium, indium galliumarsenid og fosfat. Hvert materiale genererer elektrisitet som reaksjon på en annen del av det elektromagnetiske spektrum. Solcelle genererer maksimal strøm når solen streik i rett vinkel til celleoverflaten.
Solar Cell plassering
Satellittbaserte solceller er montert på foldbare paneler, som distribuerer til full størrelse når en satellitt er satt i bane. Metallrammen, forsterket med tverrelementene, ligner et skjelett. En drivmekanisme er festet til sonden holder cellene pekte mot solen til enhver tid.
Hostile Space Environment
De fleste satellitter i dag er i lav-Earth baner (LEO) på mindre enn 1000 miles over overflaten. Liv spenner fra Leo solceller blir påvirket av hyppige temperaturendringer som et romskip beveger seg inn og ut av jordens skygge. Tiny meteorer ikke større enn et knappenålshode innflytelse og pit solcellen overflater over tid. Gasser fra en satellitt manøvrerings thrustere reagerer med cellekomponenter. Disse farer føre til små, men målbare reduksjoner i celleeffektivitet. Solcelle nedverdigende grensene mest satellitt Lifespans til 10 eller færre år uten vedlikehold.