在太空边缘测试太阳能电池

航空航天展示了一种测试太阳能电池更简单、成本更低的方法。
太阳模拟器

在太空边缘测试太阳能电池

太阳能电池作为航天器的动力源,具有重要的功能,需要在轨道上按预期工作。

一个航天小组申请了一个微型装置的专利,该装置可以帮助他们在将各种太阳能电池送入太空前准确评估其性能。

“我们基本上是在一块芯片上创建了一个太阳能电池实验室,”航空航天能源设备部门经理唐·沃克博士说。

两个人在用太阳模拟器
科林·曼(前)和唐·沃克在实验室操作太阳模拟器。(摄影:杰夫·伯廷/航空航天)

制造商不断地使用新技术制造新的太阳能电池;这些电池需要测试。这可以在实验室里用一种模拟太阳的仪器来完成。问题是每种类型的细胞对实验室模拟的阳光的反应不同。

这个团队需要自然光来测试一些参考太阳能电池,然后他们可以使用这些电池来调整和校准他们的太阳模拟器。参考太阳能电池需要暴露在臭氧层上方的阳光下,以复制太空中的条件。这意味着它们需要在离地球22英里的地方进行测试。

为了做到这一点,科学家们传统上要么使用飞机,要么使用大型高空气球。但即使是像李尔杰这样的高空飞机,也只能飞上13英里。高空气球可以完成这项工作,但由于测试设备又大又笨重,它需要一个足球场大小的气球。

太阳模拟器中的太阳能电池
太阳模拟器内航天测量单元上的太阳能电池特写。(图片来源:航空航天)

一些来自航空航天的科学家看到了这些挑战,并提出了一个创新的解决方案。该小组利用美国宇航局的资金,研究出如何将太阳能电池测试平台缩小到四分之一的大小。他们称之为航空测量单位(AMU)。

AMU体积小,重量轻,因此团队可以使用更小、更便宜的气球,可以更容易地飞到必要的高度。飞行结束后,设备被空降到地面并带回实验室。

这个小组现在已经把他们的专利设备飞行了好几次,似乎达到了目的。太阳能电池测试变得更容易了。