Khám phá quy trình làm pin mặt trời trong không gian

 

Đây là những bộ chuyển đổi quang điện – Chuyển năng lượng mặt trời thành dòng điện một chiều, hay còn gọi là pin quang điện. Những tấm pin quang điện công suất lớn này sẽ được gắn trên vệ tinh, tạo ra dòng điện cung cấp cho sự hoạt động của vệ tinh nhân tạo trên quỹ đạo bay quanh trái đất. Những tấm pin quang điện này được sản xuất ở Krasnodar - nhà máy "Saturn".

 

Saturn hiện nay là một trong hai công ty dẫn đầu trong lĩnh vực pin quang điện và các nguồn dự trữ năng lượng dùng cho ngành công nghiệp không gian - cả quân sự và dân sự. 

 

Tất cả bắt đầu từ một lò phản ứng, trong đó họ phát triển một lớp tinh thể, sẽ là lõi của tế bào quang điện. Một tấm như vậy như vậy có chi phí khoảng 3 triệu Euro.

 

 Các bản điện cực sẽ được ghép ở hai mặt của tế bào quang điện. Hơn 20 quá trình hiệu chỉnh khác nhau sẽ được tiến hành trước khi tế bào quang điện trở thành cơ sở của bản pin quang điện.

 

Các điện cực và chất điện môi sẽ được chiếu bởi chùm tia tử ngoại trong máy sấy chân không. Chất chống phản xạ ánh sáng cũng được phủ lên các tế bào quang điện. Nó sẽ giúp tăng hiệu suất của pin quang điện lên 30%.

 

Các tế bào quang điện đã sẵn sàng và bây giờ pin quang điện có thể được lắp ráp.

 

 

 

 Các tế bào quang điện được kết nối với nhau bằng các tấm bạc với độ dày chỉ khoảng 0.02 mm.

 

 Để tạo ra được điện áp của pin quang điện theo yêu cầu của vệ tinh, người ta sẽ kết nối nhiều tế bào quang điện lại với nhau. 

 

Cuối cùng, bản pin quang điện cũng được lắp ráp. Trên đây chỉ là một phần nhỏ của toàn bộ bản pin quang điện. Để cung cấp đủ năng lượng cần thiết cho một vệ tinh nhân tạo, cần ghép 8 tấm như thế này lại với nhau. Ở những vệ tinh hiện đại, dòng điện tạo ra có công suất lên tới 10kW. Trên vệ tinh, các tâm này sẽ được trải ra, chỉnh hướng để thu nhận ánh sáng mặt trời và tạo ra công suất điện lớn nhất. 

 

 

Khi vệ tinh bay ở vũng quỹ đạo được chiếu sáng, năng lượng từ pin tạo ra sẽ được sử dụng trực tiếp, phần dư thứ sẽ được tích lũy và sử dụng ở những phần quỹ đạo mà vệ tinh không được chiếu sáng. Hiện nay, loại pin được sử dụng rộng dãi nhất là pin quang điện Niken-Hydro.

 

 

Lắp ráp pin quang điện Niken- Hydro.

 

  Máy làm vỏ pin quang điện từ các tấm kim loại mỏng

 

Ở đây, các cấu trung bên trong và khung của pin quang điện được kiểm tra, và test thử dưới áp xuất cao.

 

Khung của pin Niken-Hydro là cấu trung quan trong bậc nhất, quyết định độ bền của pin trong không gian.

 

Khung này được làm từ hợp kim đặc biệt, siêu bền và có khả năng dẫn nhiệt cao. 

 

Các pin dự trữ năng lượng cũng được kiểm tra kĩ càng dưới các máy kiểm tra ở đây. Không gì có thể thay đổi khi đã vào không gian, nên mọi thứ phải được thử nghiệm một cách kĩ lưỡng.

 

 

 

 

 

 Tất cả các chi tiết trước khi gắn lên vệ tinh đều phải trải qua các bài test thử nghiệm trong môi trường tương tự như môi trường thực trong không gian.