Розроблено сонячні батареї в формі сфери

Космічні апарати отримують основну частку енергії від Сонця. Для ефективного збору променів вони повинні оснащуватися не тільки фотоелементами значного розміру, але і спеціальними механізмами, які будуть постійно коректувати положення цих елементів так, щоб вони були орієнтовані робочої стороною до Сонця. Весь такий комплекс важить чимало і надмірно навантажує невеликі зонди.

Вчені з Саудівської Аравії знайшли просте і малозатратне рішення. Вони запропонували змінити форму сонячних елементів – зробити їх у формі сфери, «оберненої» навколо супутника або встановленої на виносному рухомому кріпленні. Велика частина поверхні такої сфери буде освітлена постійно. Дослідники з KAUST вже представили першу робочу версію інноваційного фотомодуля, а також опублікували реліз випробувань в інтернеті.

Нові сонячні батареї володіють широким спектром переваг, які дають можливість ефективно експлуатувати їх не тільки в космічному просторі, але і на Землі. Оскільки куляста форма дозволяє новим елементам перетворювати і прямі промені зірок, і відбиті.

В ході випробувань, що включали моделювання небесного руху світила, фотоелементи у вигляді сфери показали продуктивність до 39 відсотків більше, ніж модулі класичного типу. Якщо ж джерело променів закривається перешкодою, обсяг генерованої електрики був на 60 відсотків вище, ніж від плоских сонячних батарей.

Розробники відзначили, що виробництво «кулястих» сонячних батарей буде більш складним, так як потребують на 15 відсотків більше процедур травлення при виробництві кожного фотоелемента в складі батареї. Також дослідникам ще належить розробити методику згортання фотоелементів в сферичні форми – показові зразки були створені вручну. Прогнозується, що процес згортання буде виконуватися спеціальним роботизованим механізмом, за типом людської кисті, який зможе повторювати її руху при згортанні пластичного матеріалу.

Крім більш високої продуктивності, сферичні панелі виявилися більш працездатні в умовах високих температур. Що пояснили більш ефективним тепловиділенням (хоча цей момент вимагає уточнення). Ще один «плюс» – найкраща опірність поверхневому запиленню. Що вкрай важливо для масштабних сонячних електростанцій або космічної техніки, яка недоступна для обслуговування. Йдеться про важкодоступні датчики і марсоходи.