AIAA S-111A-2014 Yêu cầu về chất lượng và trình độ đối với pin mặt trời không gian

Trong tiêu chuẩn "AIAA S-111A-2014 Yêu cầu về chất lượng và trình độ đối với pin mặt trời không gian" do Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (ANSI) và Viện Hàng không và Du hành vũ trụ Hoa Kỳ (AIAA) đồng công bố, đơn chất dựa trên silicon và gali arsenide tinh thể và mô tả các yêu cầu về chất lượng và trình độ cho các loại pin mặt trời. Điều này bao gồm các hệ thống chất lượng của nhà sản xuất pin mặt trời và các yêu cầu về đặc tính của pin mặt trời.

Các yêu cầu đối với thử nghiệm nghiệm thu lô không được xác định trong phiên bản hiện hành của tiêu chuẩn này. Năng lực là cần thiết khi giới thiệu một thiết kế pin mặt trời mới. Cần phải có tiêu chuẩn Delta khi thực hiện các thay đổi đối với vật liệu và quy trình được sử dụng để sản xuất một tế bào đủ tiêu chuẩn. Nếu những thay đổi về vật liệu và quy trình bị hạn chế thì những thay đổi này có thể được xem xét và đánh giá trong phạm vi chứng nhận delta.

Việc đánh giá Delta phải dựa trên mức độ ảnh hưởng của những thay đổi đến hiệu suất và độ tin cậy của tế bào. Cơ sở lý luận về trình độ chuyên môn của Delta và mô tả chi tiết về các thay đổi phải được ghi lại dựa trên báo cáo trình độ chuyên môn của Delta. Sự thay đổi về kích thước bên của loại ô đủ tiêu chuẩn không yêu cầu xác nhận hoặc xác nhận lại delta.

Bài đăng trước đây tập trung vào tiêu chuẩn AIAA S-117-2010, tiêu chuẩn này đề xuất một chương trình xác minh cụ thể cho bất kỳ hệ thống không gian nào. Tiêu chuẩn AIAA S-111A tiêu chuẩn hóa các giao thức thử nghiệm trong ngành vũ trụ tương tác với các pin mặt trời này. Năng lượng mặt trời khai thác năng lượng tự nhiên bức xạ từ mặt trời xuống trái đất, là nguồn phát điện rất phổ biến.

Phương pháp thu năng lượng từ mặt trời được sử dụng nhiều nhất là quang điện mặt trời (PV). Điều này thường đòi hỏi các tấm làm bằng silicon hấp thụ photon để cung cấp năng lượng cho chất bán dẫn và tạo ra năng lượng. Mảng PV được đặt trên mái của các tòa nhà và đôi khi ở những khoảng trống trên mặt đất. Hiệu suất trung bình của các tấm silicon này là khoảng 15%. Một số vật liệu tấm pin mặt trời khác hiện đang được nghiên cứu và phát triển. Đứng đầu trong số này là perovskite, có hiệu suất cao khoảng 20%.

Tuy nhiên, mặt trời tiến bộ hơn nhiều trong tàu vũ trụ. Thay vì sử dụng silicon, các tổ chức vũ trụ thích sử dụng gali arsenide làm thành phần chính của các tấm pin mặt trời. Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia đã xác nhận rằng gali arsenide có hiệu suất hơn 30%. Những tấm pin mặt trời này thường bị hạn chế sử dụng trong không gian do giá thành cao.

Tiêu chuẩn AIAA S-111A là tiêu chuẩn đưa ra các yêu cầu để xác minh rằng pin mặt trời trong không gian sẽ hoạt động theo dự đoán. Tiêu chuẩn này tính đến sự chăm sóc đặc biệt cần thiết cho các tấm pin mặt trời trong không gian, rất khó tiếp cận và quản lý.

Do sự xuống cấp, hiệu quả của hệ thống giảm dần theo thời gian. Sự suy giảm có thể xảy ra ở các mức độ khác nhau tùy thuộc vào vị trí của hệ thống. Tiêu chuẩn này khuyến nghị một số phương pháp thử nghiệm để hiểu trạng thái của hệ mặt trời và khả năng bị hư hại của nó. Cơ bản nhất của các phương pháp này là kiểm tra trực quan để đánh giá hệ thống về những bất thường có thể nhìn thấy được. Một phương pháp kiểm tra quan trọng khác là kiểm tra điện, nên sử dụng phương pháp này trên từng chuỗi hoặc bộ pin mặt trời được nối nối tiếp để hiểu công suất điện. Vì những tấm pin mặt trời này ở trong không gian nên chúng phải đối mặt với những điều kiện rất khắc nghiệt. Điều này làm cho việc kiểm tra nhiệt độ cực cao và cực lạnh, độ uốn cũng như mức độ tiếp xúc với proton và electron là vô cùng quan trọng.

Những hướng dẫn này giúp xác định các hoạt động và bảo trì cần thiết cho các tấm pin và đưa ra ước tính về tuổi thọ của hệ thống. Hướng dẫn về tấm pin mặt trời không gian cũng được đề cập trong tiêu chuẩn “AIAAS-112A-2013 Yêu cầu về chất lượng và trình độ đối với các bộ phận điện trong tấm pin mặt trời không gian”.

Trong số rất nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá mà tổ chức này cung cấp cho các doanh nghiệp thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên được đào tạo chuyên nghiệp và thiết bị công nghệ tiên tiến, cũng cung cấp các dịch vụ thử nghiệm được xác định trong "Tiêu chuẩn và chất lượng AIAA S-111A-2014". yêu cầu đối với pin mặt trời không gian" tiêu chuẩn. đưa ra.