Kasvavien energiantarpeiden ja teknologisen kehityksen myötä on selvää, että aurinkopaneeleja on kehitettävä. Tulevaisuuden aurinkopaneelien on kestettävä korkeita lämpötiloja ja säteilyä. Niiden on tuotettava enemmän tehoa ja pysyttävä kohtuuhintaisina. On ratkaisevan tärkeää, että ne ovat kestäviä avaruudessa, sillä paneelien korvaaminen kiertoradalla on kallista. Ja tämän vaatimuksen täyttämiseksi Swansean yliopiston aurinkoenergian tutkimuskeskus käynnisti kokeen kuusi vuotta sitten. Cube- satelliittikokeilu on tehnyt juuri tämän! Se on määritellyt uudelleen aurinkovoimaloiden teknologian, jotka voivat tuottaa enemmän tehoa kuin nykyiset teknologiat ja saattavat myös kestää pidempään.
Viime aikoina laaja-alaisten avaruusjärjestelmien käyttö on lisääntynyt huomattavasti. Syynä tähän on suurempi tarve paremmille viestintäverkoille, useammille satelliiteille ja monimutkaisemmille avaruuslennoista. Tämä tarkoittaa, että meidän on rakennettava suurempia ja monimutkaisempia rakenteita avaruuteen . Ongelmana on, että avaruusjärjestelmien kasvaessa ne tarvitsevat enemmän energiaa, eikä nykyinen aurinkoteknologia pysy perässä. Tutkijat työskentelevät kovemmin kehittääkseen uusia energiateknologioita laaja-alaisille avaruusjärjestelmille.
Avaruuslentojen muuttuessa kunnianhimoisemmiksi ja vaativammiksi perinteisten avaruussovelluksiin suunniteltujen aurinkopaneelien rajoitukset ovat käyneet yhä ilmeisemmiksi. Vaikka nämä paneelit pystyvät tehokkaasti muuttamaan auringonvalon sähköksi, niiden suunnittelu ja rajallinen pinta-ala asettavat merkittäviä rajoituksia. Tämä edellyttää kiireellistä energiaratkaisujen kehittämistä, jotka ovat sekä energiatehokkaita että mukautuvia avaruuden rajoituksiin.
Swansean yliopiston aurinkoenergian tutkimuskeskus on tehnyt merkittävän läpimurron . He ovat onnistuneesti kehittäneet edistyksellisen aurinkokennoteknologian, joka ylittää nykyisten avaruusluokiteltujen teknologioiden ominaisuudet. Lisäksi he ovat tehneet laajan kuusivuotisen tutkimuksen näiden aurinkokennojen poikkeuksellisen suorituskyvyn arvioimiseksi avaruudessa.
Kadmiumtelluridiaurinkokennot asetetaan ohuille eri puolijohdemateriaaleista valmistetuille kerroksille. Nämä kerrokset kerrostettiin erityiselle ceriumilla seostetusta alumiinisilikaatista valmistetulle peitelasille. Tämän rakenteen ansiosta tiimi pystyy valmistamaan aurinkokennoja edullisesti, ja mikä tärkeintä, nämä kennot voivat tuottaa enemmän tehoa kuin nykyiset teknologiat.
Tämän uuden järjestelmän ominaisuudet tekevät siitä täydellisen ratkaisun suurten paneelien tuotantoon, jotka voivat peittää laajoja alueita. Tämä varmistaa, että avaruusjärjestelmillä on pääsy runsaisiin energiavaroihin. Tiimi asensi aurinkopaneelit CubeSatiin vuonna 2016 ja laukaisi sen aurinkosynkroniselle kiertoradalle. He keräsivät ja analysoivat tietoja 30 000 kiertoradalta kuuden vuoden aikana. Paneelit toimivat edelleen eivätkä ole heikentyneet avaruudessa.
Surreyn yliopiston tutkijat tekivät yhteistyötä Algerian avaruusjärjestön (ASAL) kanssa suunnitellakseen ja rakentaakseen satelliitin Surreyn avaruuskeskukseen. Satelliitti oli varustettu korkean suorituskyvyn instrumenteilla mittaamaan sen suorituskykyä kiertoradalla.
Surreyn yliopiston Surreyn avaruuskeskuksen avaruustekniikan emeritusprofessori, professori Craig Underwood , sanoi: ”Olemme erittäin tyytyväisiä siihen, että vuoden mittaiseksi suunniteltu tehtävä toimii edelleen kuuden vuoden jälkeen. Nämä yksityiskohtaiset tiedot osoittavat paneelien säteilynkestävyyden ja niiden ohutkalvorakenteen kestävyyden avaruuden ankarissa lämpö- ja tyhjiöolosuhteissa.”
”Tämä erittäin pienen massan omaava aurinkokennoteknologia voisi johtaa suuriin ja edullisiin aurinkovoimaloihin avaruudessa, tuoden puhdasta energiaa takaisin Maahan – ja nyt meillä on ensimmäiset todisteet siitä, että teknologia toimii luotettavasti kiertoradalla”, professori Craig lisäsi.
Katso myös : Avaruuteen perustuva aurinkoenergia: Puhtaan energian tulevaisuus
Swansean yliopiston tohtori Dan Lamb sanoi: ”Tämän uuden ohutkalvoaurinkokennon onnistunut lentokoe on herättänyt rahoitusmahdollisuuksia tämän teknologian kehittämiseen.”
Tohtori Dan lisäsi: ”Laaja-alaiset aurinkopaneelit avaruussovelluksiin ovat nopeasti kasvava markkina, ja tällaiset demonstraatiot auttavat rakentamaan Ison-Britannian maailmanluokan mainetta avaruusteknologiassa.”
Cube sat -kokeilu määrittelee uudelleen teknologian aurinkotilatiloihin, ja kuuden vuoden jälkeen paneelit vähenivät ajan myötä ja tuottivat vähemmän tehoa. Joukkue aikoo parantaa tätä tulevaisuudessa. He uskovat kuitenkin edelleen, että heidän teknologiansa on kaupallisesti kannattavaa nykyisten tulosten perusteella.
Lähde : Kuuden vuoden avaruuslentojen tulokset AlSat-1N-ohutkalvoaurinkokenno (TFSC) -kokeesta
