science >> Wetenschap >  >> Fysica

Nieuwe zonne-energiegenerator wordt ingezet in ruimtestation

Een nieuw prototype van een zonne-energiegenerator ontwikkeld door Ben-Gurion University of the Negev (BGU) en onderzoeksteams in de Verenigde Staten, zal worden ingezet bij de eerste NASA-vluchtlancering in 2020 naar het internationale ruimtestation. Het eerste prototype dat hier is afgebeeld, bevat 90 geminiaturiseerde zonneconcentrators, en toont 12 zonnecellen met de concentrators in het zwart. Krediet:Ben-Gurion U./Jeffery Gordon

Een nieuw prototype van een zonne-energiegenerator ontwikkeld door Ben-Gurion University of the Negev (BGU) en onderzoeksteams in de Verenigde Staten, zal worden ingezet bij de eerste NASA-vluchtlancering in 2020 naar het internationale ruimtestation.

Volgens onderzoek gepubliceerd in Optica Express , de compacte, Het fotovoltaïsche systeem met microconcentrator zou een ongekende watt per kilogram vermogen kunnen leveren dat cruciaal is voor het verlagen van de kosten voor privéruimtevluchten.

Omdat de totale kosten van een lancering afnemen, zonne-energiesystemen vertegenwoordigen nu een groter deel dan ooit van de totale systeemkosten. Optische concentratie kan de efficiëntie verbeteren en de kosten van fotovoltaïsche energie verlagen, maar is van oudsher te omvangrijk geweest, massief en onbetrouwbaar voor gebruik in de ruimte.

Samen met Amerikaanse collega's, Prof. (Emer.) Jeffrey Gordon van de BGU Alexandre Yersin Afdeling Zonne-energie en Milieufysica, Jacob Blaustein Instituten voor woestijnonderzoek, ontwikkelde dit prototype van de eerste generatie (1,7 mm breed) dat iets dikker is dan een vel papier (0,10 mm) en iets groter dan een Amerikaans kwartier.

"Deze resultaten leggen de basis voor toekomstige fotovoltaïsche systemen met microconcentratoren in de ruimte en vormen een realistisch pad om 350 w/kg specifiek vermogen te overschrijden met een energieconversie-efficiëntie van meer dan 33% door terug te schalen naar nog kleinere microcellen, "Zeggen de onderzoekers. "Deze zouden kunnen dienen als een drop-in vervanging voor bestaande ruimtezonnecellen tegen aanzienlijk lagere kosten."

Een tweede generatie efficiëntere zonnecellen die nu in de U.S. Naval Research Labs wordt gefabriceerd, is slechts 0,17 mm per zijde, 1,0 mm dik en zal het specifieke vermogen nog verder verhogen. Indien succesvol, toekomstige arrays zullen worden gepland voor particuliere ruimte-initiatieven, evenals ruimteagentschappen die nieuwe missies nastreven die een hoog vermogen vereisen voor elektrische voortstuwing en diepe ruimtemissies, inclusief naar Jupiter en Saturnus.