Тест солнечных батарей с 3D-текстурой на МКС
Международная космическая станция (МКС) в ближайшее время планирует осуществить необычный исследовательский проект.
Объектом данного проекта станут солнечные батареи нового поколения: их панели представляют собой фотоэлектрические ячейки, построенные на базе углеродных нанотрубок, которые покрыты специальным покрытием в виде 3D-текстуры. Данные солнечные батареи, которые разработали ученые Технологического института Джорджии, будут размещаться на внешней стороне специального научно-исследовательского комплекса орбиты. Таким образом, за один день они смогут собрать энергию света от 16 солнечных восходов. Эффективность первых испытаний: Первые наземные испытания солнечных батарей нового поколения, которые были покрыты смесью цинка, сера, олова и меди, продемонстрировали, что их эффективность в сравнении с обычными плоскими аналогами просто огромна. Ученые отметили, что экспериментальное 3D-покрытие буквально усеяно так называемыми «ловушками» для света: фотоэлектрические ячейки, благодаря специальной трехмерной структуре, могут захватывать большую часть солнечного света, которая на них попадает.
Таким образом, они не отражают его, как это происходит в случае со стандартными – 2D-аналогами. Разработчики такой технологии отметили, что покрытие под микроскопом напоминает город, в котором расположены миллионы крошечных небоскребов. Обычные солнечные батареи, которые не совмещены с механизмами точного позиционирования, показывают довольно низкий КПД на закате – он постепенно снижается. Американцам удалось создать панели 3D-текстурой, которые показывают повышенную эффективность как на закате, так и в рассветные часы. Особо ученые отметили, что новая конструкция работает гораздо более эффективно, чем плоские аналоги, именно на закате: в это время фотоны попадают на светопоглащающее покрытие под острым углом. Еще о новой технологии: Во время пресс-конференции исследователи Технологического института отметили, что МКС осуществляет один оборот вокруг Земли примерно з полтора часа.
Таким образом, экспериментальные панели подвергнут влиянию излучения солнца со всех направлений. Это означает, что поистине огромный объем данных, которые касаются КПД фотоэлектрических ячеек в разных осветительных освещениях, могут быть получены в кратчайшие сроки. Провести такой проект на земле – это слишком дорогостоящее мероприятие, даже если сравнивать его с проектом в околоземном пространстве. Скорее всего, данный тест продлится несколько месяцев. Панели будут нагреваться и охлаждаться до экстремальных температур, которые колеблются от -160 до +120 градусов Цельсия на высоте 350 км – это высота орбиты МКС. Также они фактически станут постоянной мишенью для метеоритов, ведь последние регулярно осуществляют бомбардировку станции. В случае удачного завершения эксперимент можно будет говорить о том, что солнечные батареи нового поколения будут активно применять в строительстве новых космических аппаратов.
Источник: dragonsart.ru
