Comment faire des panneaux solaires pour l'espace

• Comment fabriquer des cellules solaires pour l'espace

convertisseurs photoélectriques - dispositifs semi-conducteurs qui convertissent l'énergie solaire en courant électrique continu. Autrement dit, ce sont les principaux éléments du dispositif, que nous appelons « panneaux solaires ».

Avec l'aide de ces batteries en orbite des satellites artificiels fonctionnent. Faire ces batteries à Krasnodar - sur l'usine « Saturn ».

Entreprise dans le cadre de Krasnodar de l'Agence spatiale fédérale de la structure, mais a une « Saturn » société « Ochakovo », qui a littéralement sauvé cette production dans 90 ans.

Les propriétaires de « Ochakovo » acheté une participation majoritaire, qui avait presque disparu aux Américains. « Ochakovo » a investi beaucoup d'argent ici, a acheté un équipement moderne, a pu retenir des experts et maintenant, « Saturn » - l'un des deux leaders sur le marché russe et la production de batteries solaires pour les besoins de l'industrie spatiale - à la fois civils et militaires. Tous les bénéfices réalisés par le « Saturn », est ici, à Krasnodar, et est sur le développement de la base de production.

Ainsi, tout commence ici - dans le domaine de la soi-disant .. épitaxie en phase vapeur. Cette chambre est un réacteur à gaz, dans lequel sur un substrat en germanium pendant trois heures cultivées couche de cristaux, qui serviront de base à la cellule photoélectrique future. Le coût d'une telle installation - environ trois millions d'euros.

Après cela, le substrat est encore un long chemin à parcourir: des deux côtés de la cellule photoélectrique ramènerai les contacts électriques (et sur le côté de travail du contact sera image « taille unique », dont les dimensions sont soigneusement calculées pour maximiser le passage de la lumière du soleil), sur un substrat sera instructif revêtement, etc. - .. un peu plus de deux douzaines opérations technologiques à différentes unités avant photocellule devient une base de la batterie solaire.

Par exemple, l'installation de photolithographie. Ici, sur les cellules solaires sont formées « images » de contacts électriques. La machine effectue automatiquement toutes les opérations, pour un programme donné. Ici et à la lumière appropriée, ce qui ne nuit pas à la cellule solaire couche photosensible - dès à l'ère de la photographie analogique, on a utilisé les lumières « rouges ».

L'installation de dépôt sous vide en utilisant un faisceau d'électrons sont appliquées aux contacts électriques et des isolateurs, ainsi que des revêtements antireflets sont déposés (il augmente le courant produit par la cellule photoélectrique 30%).

Eh bien, la cellule photoélectrique est prêt et vous pouvez commencer l'assemblage de cellules solaires. Par le bus soudé surface de la cellule solaire, puis de les relier les uns aux autres, et ils collé verre de sécurité, sans laquelle il est dans l'espace, dans des conditions de rayonnement, une cellule solaire ne peut résister à la charge. Et bien que l'épaisseur du verre de seulement 0, 12 mm, avec de telles cellules batterie solaire est une longue course dans l'orbite (en orbites hautes pendant plus de quinze ans).

La connexion électrique entre les cellules solaires sont mises en contact en argent (appelé Shinko) d'épaisseur de 0 02 mm.

Afin d'obtenir la tension d'alimentation souhaitée générée par la batterie solaire, les cellules solaires sont connectées en série. Voici la section des cellules solaires connectées en série (cellules photovoltaïques - donc à droite).

Enfin, le panneau solaire est assemblé. Cela montre seulement une partie de la batterie - au format de mise en page du panneau. De tels panneaux sur le satellite peuvent être jusqu'à huit, selon le type de puissance nécessaire. Aujourd'hui, dans les satellites de communication, il atteint 10 kW. Ces panneaux seront montés sur un satellite dans l'espace, ils se déploient comme des ailes, et avec leur aide que nous seront à regarder la télévision par satellite en utilisant Internet par satellite, les systèmes de navigation (satellites « Glonass » Krasnodar utilisent des panneaux solaires).

Lorsque l'engin est éclairée par le Soleil, produit par le système de dispositif d'alimentation en énergie électrique de la cellule solaire et l'énergie en excès est stockée dans la batterie.

Lorsque le vaisseau est dans l'ombre de la Terre, l'appareil utilise l'énergie électrique stockée dans la batterie. Batterie nickel-hydrogène ayant une énergie élevée (60 Wh / kg) et pratiquement inépuisable ressource, couramment utilisé sur les engins spatiaux. La production de ces batteries - une autre partie du travail usine « Saturn ».

Dans cette image, l'assemblage de la batterie nickel-hydrogène produit Médaille Chevalier de l'Ordre « Pour les services à la mère patrie » II degré Anatoli Panin.

assemblage de la parcelle batteries nickel-hydrogène. le remplissage de la batterie est préparée pour le placement dans le corps. Remplissage - un électrodes positives et négatives séparées par le séparateur de papier - et en eux il y a une transformation et l'accumulation d'énergie.

L'appareil de soudage par faisceau d'électrons sous vide, par lequel le boîtier de batterie est en métal mince.

La boutique du site où les pièces du boîtier et les batteries ont testé les effets de la pression accrue.

En raison du fait que l'accumulation d'énergie dans la batterie est accompagnée par la formation d'hydrogène et la pression à l'intérieur de la batterie augmente, le test d'étanchéité - une partie intégrante du processus de fabrication des batteries.

Le cas d'une batterie nickel-hydrogène - un élément très important de l'ensemble du dispositif, dans l'espace de travail. Le boîtier est conçu pour que la pression de 60 kg · s / cm2, lorsque la rupture est survenue testée à une pression de 148 kg · s / cm2.

la force vérifiée pour les batteries à électrolyte et de l'hydrogène est chargé, après quoi elles sont prêtes à fonctionner.

Le cas de batterie nickel-hydrogène est constituée d'un alliage de métaux spéciaux et doivent être mécaniquement résistant, léger et ont une conductivité thermique élevée. Les batteries sont installées dans la cellule et entre eux ne sont pas en contact.

et Accumulateurs batteries collectées sont soumises à un test électrique sur sa propre production. Dans l'espace, rien ne sera impossible de réparer et de remplacer, donc ici bien tester chaque produit.

La technologie de l'espace entier est testé sur l'impact mécanique au moyen de supports de vibration qui simulent la charge dans la dérivation de l'engin spatial en orbite.

En général, la plante « Saturne » a fait une impression plus favorable. La production est bien organisé, des ateliers propres et lumineuses, des personnes qualifiées travaillent, communiquent avec ces experts - c'est un plaisir et une personne très intéressante, au moins dans une certaine mesure, les intérêts de notre cosmos.