ऊर्जा की बढ़ती आवश्यकता और तकनीकी प्रगति के साथ, यह स्पष्ट है कि सौर पैनलों में सुधार की आवश्यकता है। भविष्य के सौर पैनलों को उच्च तापमान और विकिरण का सामना करना होगा। उन्हें अधिक बिजली उत्पन्न करनी होगी और किफायती भी रहना होगा। अंतरिक्ष में उनका टिकाऊ होना अत्यंत महत्वपूर्ण है, क्योंकि कक्षा में पैनलों को बदलना महंगा होता है। और इस आवश्यकता को पूरा करने के लिए, स्वानसी विश्वविद्यालय के सौर ऊर्जा अनुसंधान केंद्र ने 6 वर्ष पूर्व एक प्रयोग शुरू किया था। क्यूब उपग्रह प्रयोग ने ठीक यही किया है! इसने सौर अंतरिक्ष फार्मों के लिए प्रौद्योगिकी को फिर से परिभाषित किया है जो वर्तमान तकनीकों की तुलना में अधिक बिजली उत्पन्न कर सकते हैं और संभवतः अधिक समय तक चल भी सकते हैं ।
हाल ही में, अंतरिक्ष में बड़े पैमाने पर प्रणालियों के उपयोग में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है। इसका कारण यह है कि बेहतर संचार नेटवर्क, अधिक उपग्रहों और अधिक जटिल अंतरिक्ष अभियानों की बढ़ती आवश्यकता है। इसका अर्थ यह है कि हमें अंतरिक्ष में बड़ी और अधिक जटिल संरचनाएं बनानी होंगी । समस्या यह है कि अंतरिक्ष प्रणालियों के आकार बढ़ने के साथ-साथ उन्हें अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और वर्तमान सौर प्रौद्योगिकी इसकी पूर्ति नहीं कर पा रही है। शोधकर्ता अंतरिक्ष में बड़े पैमाने पर प्रणालियों के लिए नई ऊर्जा प्रौद्योगिकियों को विकसित करने के लिए अथक प्रयास कर रहे हैं।
अंतरिक्ष मिशनों की महत्वाकांक्षा और चुनौतियों में वृद्धि के साथ, अंतरिक्ष अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए पारंपरिक सौर पैनलों की सीमाएँ स्पष्ट होती जा रही हैं। यद्यपि ये पैनल सूर्य के प्रकाश को कुशलतापूर्वक बिजली में परिवर्तित करने में सक्षम हैं, लेकिन इनकी बनावट और सीमित सतह क्षेत्र महत्वपूर्ण बाधाएँ उत्पन्न करते हैं। इससे ऊर्जा समाधानों के तत्काल विकास की आवश्यकता है जो ऊर्जा-कुशल होने के साथ-साथ अंतरिक्ष की सीमाओं के अनुकूल भी हों।
स्वानसी विश्वविद्यालय के सौर ऊर्जा अनुसंधान केंद्र ने एक उल्लेखनीय सफलता हासिल की है । उन्होंने सौर सेल प्रौद्योगिकी का एक उन्नत रूप सफलतापूर्वक विकसित किया है जो अंतरिक्ष में उपयोग के लिए उपयुक्त मौजूदा प्रौद्योगिकियों की क्षमताओं को पार कर जाता है। इसके अतिरिक्त, उन्होंने अंतरिक्ष में इन सौर सेलों के असाधारण प्रदर्शन का आकलन करने के लिए छह साल का व्यापक अध्ययन किया है ।
कैडमियम टेल्यूराइड सौर सेल विभिन्न अर्धचालक पदार्थों की पतली परतों पर लगाए जाते हैं। ये परतें सीरियम-मिश्रित एल्युमिनोसिलिकेट से बने एक विशेष आवरण-कांच पर जमा की गई थीं। इस डिज़ाइन से टीम को सौर सेल सस्ते में बनाने में मदद मिलती है और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि ये सेल वर्तमान तकनीकों की तुलना में अधिक बिजली उत्पन्न कर सकते हैं।
इस नई प्रणाली की विशेषताओं के कारण यह विशाल क्षेत्रों को कवर करने वाले बड़े पैनलों के उत्पादन के लिए एकदम उपयुक्त है। इससे अंतरिक्ष प्रणालियों को प्रचुर मात्रा में ऊर्जा संसाधनों की उपलब्धता सुनिश्चित होगी। टीम ने 2016 में एक क्यूबसैट पर सौर पैनल स्थापित किए और इसे सूर्य-तुल्यकालिक कक्षा में प्रक्षेपित किया। उन्होंने छह वर्षों में 30,000 कक्षाओं से डेटा एकत्र और विश्लेषण किया। पैनल अभी भी काम कर रहे हैं और अंतरिक्ष में खराब नहीं हुए हैं ।
सरे विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने सरे अंतरिक्ष केंद्र में एक उपग्रह का डिजाइन और निर्माण करने के लिए अल्जीरियाई अंतरिक्ष एजेंसी (ASAL) के साथ सहयोग किया। उपग्रह को कक्षा में इसके प्रदर्शन को मापने के लिए उच्च-प्रदर्शन उपकरणों से सुसज्जित किया गया था।
सरे विश्वविद्यालय के सरे स्पेस सेंटर में अंतरिक्ष यान इंजीनियरिंग के एमेरिटस प्रोफेसर क्रेग अंडरवुड ने कहा, "हमें बेहद खुशी है कि एक साल तक चलने के लिए डिज़ाइन किया गया मिशन छह साल बाद भी काम कर रहा है। यह विस्तृत डेटा विकिरण के प्रति पैनलों की सहनशीलता और अंतरिक्ष की कठोर तापीय और निर्वात स्थितियों में उनकी पतली-फिल्म संरचना की मजबूती को दर्शाता है।"
प्रोफेसर क्रेग ने आगे कहा, "अल्ट्रा-लो मास वाली यह सोलर सेल तकनीक अंतरिक्ष में स्थापित किए जाने वाले बड़े, कम लागत वाले सौर ऊर्जा स्टेशनों का मार्ग प्रशस्त कर सकती है, जिससे पृथ्वी पर स्वच्छ ऊर्जा वापस लाई जा सकेगी - और अब हमारे पास पहला सबूत है कि यह तकनीक कक्षा में विश्वसनीय रूप से काम करती है।"
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स्वानसी विश्वविद्यालय के डॉ. डैन लैम्ब ने कहा, "इस नवीन पतली फिल्म वाले सौर सेल पेलोड के सफल उड़ान परीक्षण ने इस तकनीक को और विकसित करने के लिए धन जुटाने के अवसरों का लाभ उठाया है।"
डॉ. डैन ने आगे कहा, "अंतरिक्ष अनुप्रयोगों के लिए बड़े क्षेत्र वाले सौर पैनल एक तेजी से बढ़ता हुआ बाजार है और इस तरह के प्रदर्शन ब्रिटेन की अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी के लिए विश्व स्तरीय प्रतिष्ठा को और मजबूत करने में मदद करते हैं।"
क्यूब सैट प्रयोग ने सौर अंतरिक्ष फार्मों के लिए प्रौद्योगिकी को फिर से परिभाषित किया और छह साल बाद पैनल समय के साथ कम कुशल हो गए और कम बिजली का उत्पादन किया। टीम भविष्य में इसे बेहतर बनाने की योजना बना रही है। हालांकि, वे अभी भी मानते हैं कि उनकी तकनीक मौजूदा परिणामों के आधार पर व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य होगी।
स्रोत : अलसैट-1एन थिन-फिल्म सोलर सेल (टीएफएससी) प्रयोग से प्राप्त छह वर्षों के अंतरिक्ष उड़ान परिणाम
