
في معيار "AIAA S-111A-2014 متطلبات التأهيل والجودة للخلايا الشمسية الفضائية" الذي نشره المعهد الأمريكي الوطني للمعايير (ANSI) والمعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضائية (AIAA)، تم استخدام السيليكون البلوري وزرنيخيد الغاليوم. ويتم تحديد الوصلات المتعددة للتطبيقات الفضائية. ويتم وصف متطلبات التأهيل والجودة لأنواع الخلايا الشمسية. ويشمل ذلك أنظمة الجودة الخاصة بالشركة المصنعة للخلايا الشمسية ومتطلبات توصيف الخلايا الشمسية.

لم يتم تحديد متطلبات اختبار قبول الدفعات في الإصدار الحالي من هذا المعيار. الكفاءة مطلوبة عند تقديم تصميم جديد للخلايا الشمسية. يعد تأهيل دلتا مطلوبًا عند إجراء تغييرات على المواد والعمليات المستخدمة لإنتاج خلية مؤهلة. إذا كانت التغييرات في المواد والعمليات محدودة، فيمكن أخذها في الاعتبار وتقييمها في نطاق مؤهل دلتا.
يجب أن يعتمد تأهيل دلتا على كيفية تأثير التغييرات على أداء الخلية وموثوقيتها. يجب توثيق الأساس المنطقي لتأهيل دلتا والوصف التفصيلي للتغييرات مقابل تقرير تأهيل دلتا. لا يتطلب التغيير في الأبعاد الجانبية لنوع الخلية المؤهلة تأهيل دلتا أو إعادة التأهيل.
ركز منشور سابق على معيار AIAA S-117-2010، الذي يوصي ببرنامج تحقق محدد لأي نظام فضائي. يقوم معيار AIAA S-111A بتوحيد بروتوكولات الاختبار في صناعة الفضاء التي تتفاعل مع هذه الخلايا الشمسية. تعد الطاقة الشمسية، التي تستغل الطاقة الطبيعية التي تشعها الشمس إلى الأرض، مصدرًا شائعًا جدًا لتوليد الكهرباء.
الطريقة الأكثر استخدامًا لجمع الطاقة من الشمس هي الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV). يتطلب هذا عادةً ألواحًا مصنوعة من السيليكون تمتص الفوتونات لتشغيل أشباه الموصلات وإنتاج الطاقة. يتم وضع المصفوفات الكهروضوئية على أسطح المباني وأحياناً في مساحات فارغة على الأرض. ويبلغ متوسط كفاءة ألواح السيليكون هذه حوالي 15 بالمائة. هناك العديد من مواد الألواح الشمسية الأخرى قيد البحث والتطوير حاليًا. وأهمها البيروفسكايت، الذي يتمتع بكفاءة عالية تبلغ حوالي 20 بالمائة.
ومع ذلك، فإن الشمس أكثر تقدمًا في المركبات الفضائية. بدلاً من استخدام السيليكون، تفضل المنظمات الفضائية استخدام زرنيخيد الغاليوم كمكون رئيسي للألواح الشمسية. وأكد المختبر الوطني للطاقة المتجددة أن زرنيخيد الغاليوم يتمتع بكفاءة تزيد عن 30 بالمائة. يقتصر استخدام هذه الألواح الشمسية بشكل عام في الفضاء بسبب تكلفتها العالية.
معيار AIAA S-111A هو معيار يوفر متطلبات للتحقق من أن الخلايا الشمسية الفضائية ستعمل بشكل يمكن التنبؤ به. يأخذ هذا المعيار في الاعتبار العناية الخاصة المطلوبة للألواح الشمسية في الفضاء، والتي يصعب الوصول إليها وإدارتها.
بسبب التدهور، تنخفض كفاءة النظام بمرور الوقت. قد يحدث التدهور بمعدلات مختلفة اعتمادًا على موقع النظام. توصي هذه المواصفة القياسية بعدة طرق اختبار لفهم حالة النظام الشمسي وقابليته للتلف. أبسط هذه الطرق هو الفحص البصري لتقييم النظام بحثًا عن المخالفات المرئية. هناك طريقة أخرى مهمة للاختبار وهي الاختبار الكهربائي، والذي يجب استخدامه على كل سلسلة أو مجموعة من الخلايا الشمسية المتصلة لفهم القدرات الكهربائية. وبما أن هذه الألواح الشمسية موجودة في الفضاء، فإنها تتعرض لظروف قاسية للغاية. وهذا يجعل اختبار الحرارة والبرودة الشديدة، والانحناء، والتعرض للبروتون والإلكترون أمرًا مهمًا للغاية.
تساعد هذه الإرشادات في تحديد العمليات والصيانة المطلوبة للوحات وتوفير تقدير لعمر النظام. تم تناول المبادئ التوجيهية للألواح الشمسية الفضائية أيضًا في معيار "AIAAS-112A-2013 متطلبات التأهيل والجودة للمكونات الكهربائية في الألواح الشمسية الفضائية".
من بين دراسات الاختبار والقياس والتحليل والتقييم العديدة التي تقدمها للشركات في مختلف القطاعات، توفر منظمتنا، بموظفيها المدربين والخبراء والمعدات التكنولوجية المتقدمة، أيضًا خدمات الاختبار المحددة في "AIAA S-111A-2014 للمؤهلات والجودة متطلبات الخلايا الشمسية الفضائية" القياسية.
