IAAA S-111A-2014 Kvalifikácia a kvalitatívne požiadavky na vesmírne solárne články

Norma „AIAA S-111A-2014 Kvalifikačné a kvalitatívne požiadavky na vesmírne solárne články“, ktorú spoločne vydali Americký národný inštitút pre normalizáciu (ANSI) a Americký inštitút pre aeronautiku a vesmír (AIAA), opisuje kvalifikačné a kvalitatívne požiadavky na jedno- a viacprechodové typy solárnych článkov na báze kryštalického kremíka a arsenidu gália pre vesmírne aplikácie. Zahŕňa to požiadavky na systémy kvality výrobcov solárnych článkov a charakterizáciu solárnych článkov.

Požiadavky na akceptačné skúšky šarží nie sú v aktuálnej verzii tejto normy definované. Kvalifikácia sa vyžaduje pri zavádzaní nového návrhu solárnych článkov. Delta kvalifikácia sa vyžaduje, keď sa vykonajú zmeny v materiáloch a procesoch použitých na výrobu kvalifikovaného článku. Ak sú zmeny materiálov a procesov obmedzené, môžu sa zvážiť a vyhodnotiť z hľadiska rozsahu delta kvalifikácie.

Kvalifikácia delta by mala byť založená na tom, ako by zmeny mohli ovplyvniť výkon a spoľahlivosť bunky. Zdôvodnenie kvalifikácie delta a podrobný popis zmien by mali byť zdokumentované v správe o kvalifikácii delta. Zmena laterálnych rozmerov kvalifikovaného typu bunky nevyžaduje kvalifikáciu delta ani rekvalifikáciu.

Predchádzajúci príspevok sa zameral na normu AIAA S-117-2010, ktorá navrhuje špecifický validačný program pre akýkoľvek vesmírny systém. Norma AIAA S-111A štandardizuje testovacie protokoly v kozmickom priemysle, ktoré interagujú s týmito solárnymi článkami. Solárna energia, ktorá využíva prírodnú energiu vyžarujúcu zo Slnka na Zem, je veľmi obľúbeným zdrojom výroby elektriny.

Najbežnejšou metódou získavania energie zo slnka je solárna fotovoltaika (FV). Tá zvyčajne vyžaduje panely vyrobené z kremíka, ktoré absorbujú fotóny na prevádzku polovodiča a generujú energiu. FV panely sa umiestňujú na strechách budov a niekedy aj na otvorených priestranstvách na zemi. Priemerná účinnosť týchto kremíkových panelov je okolo 15 percent. Niekoľko ďalších materiálov pre solárne panely je v súčasnosti vo fáze výskumu a vývoja. Medzi nimi vyniká perovskit, ktorý sa môže pochváliť vysokou účinnosťou približne 20 percent.

Solárna technológia v kozmických lodiach je však oveľa pokročilejšia. Vesmírne organizácie uprednostňujú použitie arzenidu gália ako hlavnej zložky solárnych panelov namiesto kremíka. Národné laboratórium pre obnoviteľnú energiu potvrdilo, že arzenid gália má účinnosť viac ako 30 percent. Použitie týchto solárnych panelov vo vesmíre je vo všeobecnosti obmedzené kvôli ich vysokej cene.

Norma AIAA S-111A je norma, ktorá stanovuje požiadavky na overenie predvídateľnej prevádzky solárnych článkov vo vesmíre. Táto norma zohľadňuje osobitnú starostlivosť potrebnú pre solárne panely vo vesmíre, ku ktorým je veľmi ťažké pristupovať a spravovať ich.

V dôsledku degradácie sa účinnosť systému časom znižuje. Degradácia môže prebiehať rôznou rýchlosťou v závislosti od podmienok umiestnenia systému. Táto norma navrhuje niekoľko testovacích metód na pochopenie stavu solárneho systému a jeho náchylnosti na poškodenie. Najzákladnejšou z týchto metód je vizuálna kontrola na posúdenie viditeľných nezrovnalostí v systéme. Ďalšou dôležitou testovacou metódou sú elektrické testy, ktoré by sa mali použiť na každom poli alebo sériovo zapojenej sade solárnych článkov, aby sa zistila ich elektrická kapacita. Keďže tieto solárne panely sú vo vesmíre, sú vystavené veľmi drsným podmienkam. Preto sú testy zahŕňajúce extrémne teplo a chlad, ohyb a vystavenie protónom a elektrónom nesmierne dôležité.

Tieto pokyny pomáhajú určiť potrebnú prevádzku a údržbu panelov a poskytujú odhad životnosti systému. Pokyny pre vesmírne solárne panely sú tiež uvedené v norme „AIAAS-112A-2013 Kvalifikačné a kvalitatívne požiadavky na elektrické komponenty v vesmírnych solárnych paneloch“.

Medzi početnými testami, meraniami, analýzami a hodnoteniami, ktoré naša organizácia poskytuje podnikom v rôznych sektoroch, ponúkame aj testovacie služby definované v norme „AIAA S-111A-2014 Požiadavky na kvalitu vesmírnych solárnych článkov“, pričom využívame vyškolený a odborný personál a moderné technologické vybavenie.