AIAA S-111A-2014 Квалификация и требования к качеству космических солнечных элементов

В стандарте «AIAA S-111A-2014 Квалификация и требования к качеству космических солнечных элементов», опубликованном совместно Американским национальным институтом стандартов (ANSI) и Американским институтом аэронавтики и астронавтики (AIAA), одиночные кристаллы кремния и арсенида галлия и множественные переходы для космического применения. Описаны требования к квалификации и качеству для типов солнечных элементов. Сюда входят системы качества производителей солнечных элементов и требования к характеристикам солнечных элементов.

Требования к приемочным испытаниям партий в действующей версии настоящего стандарта не определены. Компетентность необходима при внедрении новой конструкции солнечных батарей. Квалификация Delta требуется при внесении изменений в материалы и процессы, используемые для производства аттестованного элемента. Если изменения в материалах и процессах ограничены, их можно рассмотреть и оценить в рамках дельта-квалификации.

Дельта-квалификация должна основываться на том, как изменения могут повлиять на производительность и надежность ячейки. Обоснование квалификации Delta и подробное описание изменений должны быть задокументированы в отчете о квалификации Delta. Изменение поперечных размеров квалифицированного типа клеток не требует дельта-квалификации или повторной квалификации.

Предыдущий пост был посвящен стандарту AIAA S-117-2010, который рекомендует конкретную программу проверки для любой космической системы. Стандарт AIAA S-111A стандартизирует протоколы испытаний в космической отрасли, которые взаимодействуют с этими солнечными элементами. Солнечная энергия, использующая природную энергию, излучаемую Солнцем на Землю, является очень популярным источником производства электроэнергии.

Самый распространенный метод сбора солнечной энергии — солнечная фотоэлектрическая энергия (PV). Обычно для этого требуются панели из кремния, которые поглощают фотоны для питания полупроводника и производства энергии. Фотоэлектрические батареи размещаются на крышах зданий, а иногда и в пустых местах на земле. Средняя эффективность этих кремниевых панелей составляет около 15 процентов. Несколько других материалов для солнечных панелей в настоящее время находятся в стадии исследований и разработок. Главным среди них является перовскит, имеющий высокий КПД около 20 процентов.

Однако Солнце гораздо более продвинуто в космических кораблях. Вместо кремния космические организации предпочитают использовать арсенид галлия в качестве основного компонента солнечных панелей. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии подтвердила, что эффективность арсенида галлия превышает 30 процентов. Эти солнечные панели обычно ограничены для использования в космосе из-за их высокой стоимости.

Стандарт AIAA S-111A — это стандарт, который устанавливает требования для проверки того, что солнечные элементы космического базирования будут работать предсказуемо. Этот стандарт учитывает особый уход, необходимый для солнечных панелей в космосе, доступ к которым и управление которыми очень затруднены.

Из-за деградации эффективность системы со временем снижается. Ухудшение может происходить с разной скоростью в зависимости от местоположения системы. Этот стандарт рекомендует несколько методов тестирования, чтобы понять состояние Солнечной системы и ее подверженность повреждениям. Самым основным из этих методов является визуальный осмотр системы на наличие видимых нарушений. Еще одним важным методом тестирования является электрическое тестирование, которое следует использовать на каждой цепочке или наборе последовательно соединенных солнечных элементов, чтобы понять электрические мощности. Поскольку эти солнечные панели находятся в космосе, они подвергаются очень суровым условиям. Это делает невероятно важным тестирование на экстремальную жару и холод, изгиб, а также воздействие протонов и электронов.

Эти рекомендации помогают определить операции и техническое обслуживание, которые потребуются панелям, а также дать оценку срока службы системы. Рекомендации по космическим солнечным панелям также отражены в стандарте «AIAAS-112A-2013 Квалификация и требования к качеству электрических компонентов космических солнечных панелей».

Среди многочисленных исследований по тестированию, измерениям, анализу и оценке, которые она предоставляет предприятиям в различных секторах, наша организация с ее обученным и опытным персоналом и передовым технологическим оборудованием также предоставляет услуги по тестированию, определенные в «AIAA S-111A-2014 Квалификация и качество». Стандарт «Требования к космическим солнечным элементам».