Wie funktionieren Solarzellen für den Weltraum

• Wie Solarzellen für den Weltraum machen

Diese photoelektrischen Wandler - Halbleiterbauelemente, die Sonnenenergie in elektrischen Strom umwandeln DC. Einfach gesagt, das sind die wichtigsten Elemente der Vorrichtung, die wir als „Sonnenkollektoren“ nennen.

Mit Hilfe solcher Batterien in der Umlaufbahn künstliche Satelliten betreiben. Machen Sie solche Batterien in Krasnodar - auf „Saturn“ Fabrik.

Unternehmen in Krasnodar Teil der Föderalen Raumfahrtagentur der Struktur, hat aber ein „Saturn“ Unternehmen „Ochakovo“, was wörtlich diese Produktion in 90 Jahren gespeichert.

Die Besitzer von „Ochakovo“ kaufte eine Mehrheitsbeteiligung, die den Amerikanern fast verschwunden war. „Ochakovo“ hat viel Geld investiert hier, moderne Ausrüstung gekauft, konnte Experten erhalten und jetzt, „Saturn“ - einer der beiden Führer auf dem russischen Markt und die Produktion von Solarbatterien für die Bedürfnisse der Raumfahrtindustrie - sowohl zivilen als auch militärischen. Alle Gewinne durch die „Saturn“ verdient, ist hier, in Krasnodar, und ist auf die Entwicklung der Produktionsbasis.

Also, alles beginnt hier - im Bereich der so genannten .. Dampfphasen-Epitaxie. Dieser Raum ist ein Gasreaktor, in welcher auf einem Substrat aus Germanium drei Stunden gewachsenen Kristallschicht, die als Grundlage für zukünftige Fotozelle dient. Die Kosten einer solchen Anlage - etwa drei Millionen Euro.

Danach ist das Substrat noch ein weiter Weg zu gehen: auf beiden Seiten der Fotozelle, die elektrischen Kontakte bewirkt (und auf der Arbeitsseite des Kontakt wird „Bildgröße passt alles“, sind die Abmessungen, die sorgfältig den Durchgang von Sonnenlicht zu maximieren, berechnet wird), die auf einem Substrat wird aufschlussreich sein Beschichtung etc. - .. etwas mehr als zwei Dutzende technologische Operationen an verschiedenen Einheiten vor Fotozelle eine Basis der Solarbatterie wird.

Zum Beispiel der Installation von Photolithographie. Hier auf den Solarzellen entsteht „Bilder“ von elektrischen Kontakten. Die Maschine führt alle Vorgänge automatisch, für ein bestimmtes Programm. Hier und in dem entsprechenden Licht, das nicht die lichtempfindliche Schicht Solarzelle nicht beeinträchtigt werden - wie schon in der Ära der analogen Fotografie, haben wir die „rot“ leuchtet.

Die Vakuumaufdampfung Installation unter Verwendung eines Elektronenstrahls mit den elektrischen Kontakten und Isolatoren angewendet werden, sowie Entspiegelungsschichten abgeschieden werden (es erhöht den Strom durch die Fotozelle 30% hergestellt).

Nun, die Fotozelle bereit und Sie können die Solarzellenbaugruppe starten. Durch die Solarzellenoberfläche aufgelötet Bus und sie dann miteinander zu verbinden, und sie verleimt Sicherheitsglas, ohne die sie im Raum, unter den Bedingungen der Strahlung, Solarzelle die Last nicht standhalten kann. Und obwohl die Glasdicke von nur 0, 12 mm, Batterie mit einem solchen Solarzellen wird einen langen Lauf in der Umlaufbahn (in hohen Umlaufbahnen für mehr als 15 Jahre) sein.

, um die elektrische Verbindung zwischen den Solarzellen Silberkontakte (genannt Shinko) Dicke von 0 02 mm durchgeführt.

Um die gewünschte Versorgungsspannung von der Solarbatterie, die Solarzellen in Reihe geschaltet sind erzeugt zu erhalten. Hier ist der Querschnitt der in Reihe geschalteten Solarzellen (Photovoltaik-Zellen - so rechts).

Schließlich wird das Solarpaneel montiert. Dies zeigt nur einen Teil der Batterie - in der Panel-Layout-Format. Solche Platten auf dem Satelliten können bis zu acht sein, abhängig von der Art der Stromversorgung benötigt. In der heutigen Kommunikationssatelliten erreicht er 10 kW. Diese Platten werden auf einem Satelliten im Raum montiert werden, sie entfalten sich wie Flügel, und mit ihrer Hilfe werden wir Satelliten-TV beobachten mit Satelliten-Internet, Navigationssysteme (Satelliten „Glonass“ Krasnodar verwenden Sonnenkollektoren).

Wenn die Sonde von der Sonne beschienen wird, durch Solarzelle elektrischen Stromzufuhrvorrichtungssystem erzeugt wird, und die überschüssige Energie wird in der Batterie gespeichert.

Wenn das Raumschiff von der Erde im Schatten ist, verwendet das Gerät die elektrische Energie in der Batterie gespeichert. Nickel-Wasserstoff-Batterie eine hohe Energie (60 Wh / kg) und praktisch unerschöpflich Ressource aufweist, die üblicherweise in Raumfahrzeugen verwendet. Die Herstellung solcher Batterien - ein weiterer Teil der Arbeit „Saturn“ Pflanze.

In diesem Bild erzeugt die Anordnung von Nickel-Wasserstoff-Batterie Chevalier Medaille des Ordens „Für Verdienste um das Vaterland“ II Grad Anatoly Panin.

Plot Montage Nickel-Wasserstoff-Batterien. Batteriefüllung für die Platzierung im Körper hergestellt. Füllung - eine positive und negative Elektroden durch das Trennpapier getrennt - und in ihnen gibt es eine Umwandlung und Ansammlung von Energie.

Die Vorrichtung zum Elektronenstrahlschweißen im Vakuum, mit dem das Batteriegehäuse aus dünnem Metall hergestellt ist.

Der Standort Geschäft, in dem die Gehäuseteile und die die Effekte von erhöhtem Druck getestet Batterien.

Aufgrund der Tatsache, dass die Akkumulation von Energie in der Batterie durch die Bildung von Wasserstoff und der Druck innerhalb der Batterie ansteigt, steigt die Leckprüfung begleitet ist - ein integraler Teil des Verfahrens zur Herstellung der Batterien.

Der Fall einer Nickel-Wasserstoff-Batterie - ein sehr wichtiger Teil der gesamten Vorrichtung, in den Arbeitsraum. Das Gehäuse ist für den Druck von 60 kg ausgelegt · s / cm 2, wenn getestet Bruch bei einem Druck von 148 kg auftrat · s / cm2.

Bestätigte Stärke für Batterien mit Elektrolyten und Wasserstoff geladen, worauf sie betriebsbereit sind.

Der Fall von Nickel-Wasserstoff-Batterie besteht aus einer speziellen Legierung Metalle hergestellt und müssen mechanisch stabil sein, leicht und haben eine hohe thermische Leitfähigkeit. Die Batterien sind in der Zelle installiert und miteinander nicht in Kontakt.

Akkumulatoren und Batterien gesammelt werden eine elektrische Prüfung auf seiner eigenen Produktion unterworfen. Im Weltraum wird nichts unmöglich sein, zu reparieren und zu ersetzen, so dass hier gründlich jedes Produkt zu testen.

Die gesamte Raumfahrttechnik ist mittels Schwingungs steht auf der mechanischen Wirkung getestet wird, die die Last bei der Ableitung des Satelliten in der Umlaufbahn zu simulieren.

Im Allgemeinen hat die Pflanze „Saturn“ einen sehr guten Eindruck. Die Produktion ist gut organisiert, sauber und hell Workshops, qualifizierte Menschen arbeiten, kommunizieren mit solchen Experten - es ist ein Vergnügen und eine sehr interessante Person, zumindest bis zu einem gewissen Grad, die Interesse unseres Kosmos.