Con l'aumento del fabbisogno energetico e i progressi tecnologici, è evidente la necessità di migliorare i pannelli solari. I pannelli solari del futuro dovranno resistere ad alte temperature e radiazioni, produrre più energia e rimanere accessibili. È fondamentale che siano durevoli nello spazio, poiché la sostituzione dei pannelli in orbita è costosa. Per soddisfare questi requisiti, il Centro di Ricerca sull'Energia Solare dell'Università di Swansea ha avviato un esperimento sei anni fa. L' esperimento CubeSat ha fatto proprio questo! Ha ridefinito la tecnologia per gli impianti solari spaziali, consentendo loro di produrre più energia rispetto alle tecnologie attuali e potenzialmente di durare più a lungo.
Ultimamente si è registrato un notevole incremento nell'utilizzo di sistemi spaziali su larga scala. Ciò è dovuto alla crescente necessità di reti di comunicazione più efficienti, di un maggior numero di satelliti e di missioni spaziali più complesse. Questo significa che è necessario costruire strutture spaziali sempre più grandi e complesse . Il problema è che, con l'aumentare delle dimensioni dei sistemi spaziali, aumenta anche il fabbisogno energetico, e l'attuale tecnologia solare non è in grado di soddisfare tale esigenza. I ricercatori stanno quindi lavorando intensamente allo sviluppo di nuove tecnologie energetiche per i sistemi spaziali di grandi dimensioni.
Con l'aumentare dell'ambizione e delle esigenze delle missioni spaziali, i limiti dei pannelli solari tradizionali progettati per le applicazioni spaziali sono diventati sempre più evidenti. Sebbene questi pannelli siano in grado di convertire efficacemente la luce solare in elettricità, la loro progettazione e la superficie limitata rappresentano vincoli significativi. Ciò rende urgente lo sviluppo di soluzioni energetiche che siano al contempo efficienti dal punto di vista energetico e adattabili ai vincoli dello spazio.
Il Centro di Ricerca sull'Energia Solare dell'Università di Swansea ha compiuto una straordinaria scoperta . È riuscito a sviluppare una tecnologia avanzata per le celle solari che supera le capacità delle attuali tecnologie per applicazioni spaziali. Inoltre, ha condotto un ampio studio di sei anni per valutare le eccezionali prestazioni di queste celle solari nello spazio.
Le celle solari al tellururo di cadmio sono posizionate su sottili strati di diversi materiali semiconduttori. Questi strati sono stati depositati su uno speciale vetro di copertura in alluminosilicato drogato con cerio. Questa configurazione consente al team di produrre le celle solari a basso costo e, soprattutto, queste celle possono generare più energia rispetto alle tecnologie attuali.
Le caratteristiche di questo nuovo sistema lo rendono perfetto per la produzione di pannelli di grandi dimensioni in grado di coprire vaste aree. Ciò garantirà ai sistemi spaziali l'accesso a risorse energetiche abbondanti. Il team ha installato pannelli solari su un CubeSat nel 2016 e lo ha lanciato in orbita eliosincrona. Hanno raccolto e analizzato dati relativi a 30,000 orbite nell'arco di sei anni. I pannelli sono ancora funzionanti e non si sono deteriorati nello spazio.
Gli scienziati dell'Università del Surrey hanno collaborato con l'Agenzia spaziale algerina (ASAL) per progettare e costruire un satellite presso il Surrey Space Center. Il satellite è stato dotato di strumenti ad alte prestazioni per misurare le sue prestazioni in orbita.
Il professor Craig Underwood , professore emerito di ingegneria spaziale presso il Surrey Space Center dell'Università del Surrey, ha dichiarato: "Siamo molto soddisfatti che una missione progettata per durare un anno sia ancora operativa dopo sei anni. Questi dati dettagliati dimostrano la resistenza dei pannelli alle radiazioni e la durabilità della loro struttura a film sottile nelle difficili condizioni termiche e di vuoto dello spazio".
"Questa tecnologia di celle solari a massa ultra-bassa potrebbe portare alla realizzazione di grandi centrali solari a basso costo da installare nello spazio, riportando energia pulita sulla Terra, e ora abbiamo la prima prova che la tecnologia funziona in modo affidabile in orbita", ha aggiunto il professor Craig.
Vedi anche : Energia solare dallo spazio: il futuro dell'energia pulita
Il dottor Dan Lamb dell'Università di Swansea ha dichiarato: "Il successo del test di volo di questo innovativo carico utile costituito da celle solari a film sottile ha permesso di ottenere finanziamenti per sviluppare ulteriormente questa tecnologia".
Il dottor Dan ha inoltre aggiunto: "I pannelli solari di grandi dimensioni per applicazioni spaziali rappresentano un mercato in rapida espansione e dimostrazioni come questa contribuiscono a consolidare la reputazione di livello mondiale del Regno Unito nel campo della tecnologia spaziale".
L'esperimento Cube sat ridefinisce la tecnologia per le fattorie solari spaziali e dopo sei anni i pannelli sono diventati meno efficienti nel tempo e hanno prodotto meno energia. Il team ha in programma di migliorare questo aspetto in futuro. Tuttavia, credono ancora che la loro tecnologia sarà commercialmente valida in base ai risultati attuali.
