Ffynhonnell: solar.com
Rydym i gyd yn gyfarwydd â phaneli solar preswyl a masnachol. Gellir eu canfod o amgylch taleithiau fel California, Efrog Newydd, Massachusetts, a mwy. Mae'r paneli glas a du yn hawdd eu hadnabod ac yn cadw allan o gartrefi neu adeiladau sydd â thoeau traddodiadol.
Mae solar sy'n seiliedig ar ofod, ar y llaw arall, yn bwnc nad yw hyd yn oed y rhai sydd â gwybodaeth mewn cartref a solar masnachol yn hollol gyfarwydd ag ef. Felly, sut beth yw solar ar gyfer gofod, a sut mae'n wahanol i dechnoleg solar gonfensiynol?
Defnyddio Pŵer Solar mewn Llong ofod
Defnyddiwyd celloedd ffotofoltäig gyntaf ar loeren Vanguard 1 , a lansiwyd gan yr Unol Daleithiau ym 1958. Ers hynny, mae technoleg solar wedi'i haddasu a'i optimeiddio'n fawr i weddu i amodau'r gofod.
Lloeren Vanguard 1 ac ychydig o gelloedd PV ydyw
Nid yw'r paneli solar monocrystalline neu polycrystalline confensiynol a ddefnyddir mewn lleoliadau preswyl a masnachol yn ddigon gwydn i wrthsefyll yr amodau eithafol yn y gofod fel gwres ac oerfel gormodol, a chawod gyson o ymbelydredd solar. Oherwydd y ffactorau amgylcheddol unigryw hyn, mae'r dechnoleg panel solar a ddefnyddir yn y gofod yn dra gwahanol i baneli confensiynol.
Pam mae angen pŵer solar ar loerennau?
Mae angen llawer iawn o egni ar longau gofod a lloerennau yn y gofod i fod yn weithredol. Cyn bod solar yn ddatrysiad hyfyw ar gyfer darparu'r pŵer hwn, defnyddiwyd batris. Yr unig broblem yw bod gan fatris gapasiti penodol, a heb unrhyw fodd i ailwefru'r batris hyn, maent yn dod yn ddiwerth pan fyddant yn rhedeg allan o ynni.
Mae paneli solar sydd wedi'u paru â batris yn opsiwn llawer gwell oherwydd eu bod yn darparu llif cyson o ynni adnewyddadwy. Ar hyn o bryd, defnyddir solar i ddarparu trydan i'r systemau cyfrifiadurol a systemau eraill a ddefnyddir i fonitro a rheoli gwahanol rannau o'r llong ofod.
Y nod yn y pen draw, fodd bynnag, yw defnyddio ynni'r haul i yrru llongau gofod a lleihau neu ddileu'r angen am ffynonellau tanwydd eraill yn llwyr. Byddai gan hyn oblygiadau difrifol i deithio i'r gofod mewn ffordd gadarnhaol iawn.
Pa dechnoleg solar y mae llongau gofod yn ei defnyddio?
Mae dau fath o gelloedd solar sy'n gyffredin mewn llongau gofod:
Celloedd silicon wedi'u gorchuddio â gwydr tenau, a
Celloedd aml-gyffordd sy'n cynnwys galium arsenide a deunyddiau tebyg eraill.
Mae'r celloedd silicon sydd wedi'u gorchuddio â gwydr yn eithaf tebyg i baneli solar confensiynol , ond cânt eu gwella ymhellach i drin ymbelydredd a thymheredd eithafol. Gellir gweld y math hwn o banel ar yr Orsaf Ofod Ryngwladol , sydd ar hyn o bryd yn dal mwyafrif y paneli solar a geir yn y gofod.
Mae'r celloedd solar sy'n cynnwys galium arsenide yn llawer mwy effeithlon, ac o ganlyniad, weithiau maent yn opsiwn gwell pan fydd gofod corfforol yn bryder. Gall y paneli hyn gyrraedd hyd at oddeutu 34% o effeithlonrwydd yn erbyn y 15-20% y gall y mwyafrif o baneli solar masnachol eu cyrraedd.
Paneli arsenide gallium effeithlonrwydd uchel o loeren Dawn
Mae gan loerennau yn y gofod hefyd baneli solar a all ddilyn cyfeiriad yr haul er mwyn amsugno golau'r haul i'r eithaf. Mae pelydrau haul yn y gofod hyd yn oed yn fwy niferus nag ar y Ddaear, oherwydd absenoldeb awyrgylch. Mae tua 55-60% o ynni'r haul naill ai'n cael ei adlewyrchu neu ei amsugno ar ei ffordd i wyneb y Ddaear trwy gymylau, nwyon a llwch.
Mae'r paneli solar a geir mewn llawer o loerennau yn y gofod hefyd yn cynnwys strwythur plygu sy'n caniatáu i'r paneli ehangu tra bod y llong ofod mewn orbit. Defnyddir y fformat hwn hefyd yn yr Orsaf Ofod Ryngwladol.
Yn olaf, nid oes angen i'r paneli solar yn y gofod drosi trydan DC yn AC. Ar y Ddaear, mae eich trydan i gyd yn electroneg yn rhedeg ar bŵer AC. Dyma pam mae angen cael gwrthdröydd solar i drosi'r trydan DC sylfaen o'ch paneli yn AC. Mae pŵer AC hefyd yn ddefnyddiol ar gyfer trosglwyddo trydan dros bellteroedd maith.
Oherwydd nad oes angen i'r trydan nad yw lloeren yn y gofod neu long ofod arall deithio'r pellteroedd hyn, gall aros yn y fformat DC. Mae hyn hefyd yn helpu i leihau faint o galedwedd sydd ei angen ar gyfer y systemau hyn.
Mae Space Solar Tech wedi'i Adeiladu'n fwy Gwydn ac Effeithlon
At ei gilydd, mae yna lawer o debygrwydd rhwng paneli solar yn y gofod a phaneli solar confensiynol. Mae'r ddau ohonyn nhw'n cynnwys celloedd sydd wedi'u gwneud o ddeunydd dargludol (silicon fel arfer) ac sy'n ffitio i mewn i araeau. Mae a wnelo'r gwahaniaeth mwyaf ag ansawdd a gwydnwch cyffredinol y modiwlau.
Yn y gofod, mae gwres eithafol, oerfel ac ymbelydredd. Rhoddir cyfrif am hyn mewn paneli solar yn y gofod ac mae'n dylanwadu'n naturiol ar gyflwr y caledwedd. Hefyd, mae NASA yn arbrofi'n gyson â gwahanol ddeunyddiau lled-ddargludyddion ar gyfer cynhyrchu gwell celloedd solar ar gyfer y gofod. Mae Gallium arsenide yn un enghraifft o hyn, a dylai fod llawer o ddatblygiadau arloesol newydd ar y ffordd!