Мисия на Caltech демонстрира потенциала на космическата соларна енергия

Сателитът Space Solar Power Demonstrator (SSPD-1) на Калифорнийския технологичен институт (Caltech), който бе изпратен в орбита преди 1 година, бе натоварен с 32 различни вида фотоволтаични клетки, за да се оцени кои са най-подходящи за космическата среда. Целта на експеримента ALBA бе да се тестват три нови класа ултралеки соларни клетки, които биха могли да предложат рентабилен подход, като същевременно отговорят на изискванията за тегло и ефективност с оглед на реализирането на соларна инсталация от търговски мащаб, базирана в космоса.

Сред тях са клетки от галиев арсенид, такива, направени от тънкослойни перовскити и полупроводников материал тип “квантова точка”. Макар резултатите да не са публикувани в пълния си обем, екипът от Caltech съобщава, че за период от малко над 240 дни и в условия на слънчеви изригвания и геомагнитна активност показателите на перовскитните клетки варират в широки граници, докато показателите на достъпните галиево арсенидни клетки се запазват постоянно добри.

Понастоящем PV клетките за употреба в космоса са 100 пъти по-скъпи от клетките и модулите, използвани на Земята, защото за производството им се прилага скъпоструващият етап на епитаксиален растеж, в рамките на който се получават кристални филми със специфична ориентация върху субстрата. Екипът ALBA реализира достъпни клетки без епитаксиален растеж като използва евтини и мащабируеми производствени процеси, подобни на тези, прилагани за изработката на силициеви соларни клетки. В бъдеще учените планират да тестват клетки с голяма площ, произведени чрез тези методи, които могат драстично да намалят и масата, и цената на соларните клетки за космоса.

MAPLE и DOLCE

Първият резултат от експеримента MAPLE е засичането на енергия, излъчена безжично от сателита в орбита към кампуса на Caltech. Сравнението на ефективността на процеса в ранния етап и в края на мисията показва спад на общата предадена мощност с времето, което се дължи на влошаване на състоянието на няколко отделни предавателни елемента в масива, както и на някои сложни електро-термични взаимодействия в системата.

В рамките на експеримента DOLCE се тества олекотена структура за гъвкави фотоволтаични мембрани. Възникват обаче някои предизвикателства – при разгъване един от кабелите, свързващ диагоналните елементи към ъглите на структурата, се закача, което забавя процеса. Използвайки камери и пълномащабен работещ модел на DOLCE в лабораторията, учените успяват да отстранят проблема. Следва ново усложнение, при което част от структурата засяда под механизма за разгъване. Отново с помощта на изображения от камерите на DOLCE изследователите разработват стратегия за излизане от ситуацията.