Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Как работают солнечные батареи в космосе?

Вопрос навеян одним из предыдущих вопросов о показаниях термометра в космосе, точнее ответами к нему.
В ответах единодушно сошлись на значениях "около  -260 С в тени и около +200-300 С  "на солнышке".
Но тут возникает небольшой нюанс.
Дело в том, что эффективность солнечных батарей чрезвычайно зависит от температуры, и быстро снижается по мере её роста.
С превышением показателя +25°C монокристаллы Si начинают терять эффективность примерно на 0,5% с каждым градусом. Нагрев поверхностного слоя до 60-70°C, что часто бывает летом в жарких регионах, приводит к потере 20% номинальной производительности.
У других типов батарей коэффициент несколько ниже, до 0.3%, но и первоначальное значение КПД тоже меньше.
Что означает, что при указанных выше значениях температуры, КПД любых солнечных батарей будет уже далеко в отрицательной области.
Ну и далее собственно вопрос из заголовка!
ФизикаНаука+1
Владимир О.
  ·   · 3,8 K
Обожаю физику, Ричарда Фейнмана, математику.  · 18 сент 2022
Температура поверхности в космосе "на солнышке" определяется ее излучательной и отражательной способностью. Например зеркало не нагреется до описанных выше температур, поскольку входящая мощность мала.
Интенсивность излучения Солнца на поверхности Земли в полдень примерно 1 кВт/м2. Пусть в окрестностях Земли в космосе будет 2 кВт/м2, я точно не знаю значения. Вот такая мощность падает на солнечную батарею. Перед батареей стоит световой фильтр отражающий длины волн ниже красной границы фотоэффекта, чтобы не греть кристалл лишний раз. Кристалл монтируется на алюминиевой панели, которая с обратной стороны находится в тени и очень хорошо излучает излишки тепла. При проектировании солнечной батареи решается уравнение теплового баланса для данной удалённости от Солнца таким образом, чтобы температура кристаллов была в рабочем диапазоне. В крайнем случае всегда можно повернуть солнечную батарею по отношению к падающим лучам для ее охлаждения.
Насчёт фильтра - это просто ваши фантазии, или есть какие-то пруфы? Судя по всему, ваши фантазии. Потому что: 1... Читать дальше
Гендерные исследования и научная журналистика  · 17 нояб 2022
На МКС стоят солнечные панели, [которые охлаждаются жидкостной системой охлаждения, с аммиаком в качестве теплоносителя]. Уточненение к выделенному [] скобками выше: охлаждается не сама поверхность фотоэлементов, она как раз... Читать далее
При чем это вообще? Тут речь идет об охлаждении некоего электронного модуля (бокса). Солнечные панели ни в каком... Читать дальше
Разработчик встроенных систем, немного радиолюбите...  · 14 нояб 2022  · vladimir-coslow.narod.ru/index.html
По моему скромному мнению, я бы как радиоинженер спроектировал бы систему космических солнечных батарей с принудительным жидкостным охлаждением (не обязательно водяным). Поскольку нужно не просто охлаждать солнечную батарею как... Читать далее
Чтобы ни дня в жизни не работать, на практике совмещаю работу с хобби.Перейти на vladimir-coslow.narod.ru/index.html
Смущает "КПД ... далеко в отрицательной области". Намек на возможность "вечного двигателя" или мелкий провал... Читать дальше
физика, астрофизика, естественные науки  · 17 нояб 2022
Легко посчитать, что зачерненная металлическая пластинка, стоящая перпендикулярно направлению на Солнце на расстоянии 1 а.е. от него будет иметь температуру 66 градусов Цельсия, причем температура на разных ее сторонах будет... Читать далее
Солнечные коллекторы способны разогреваться до 300°, как утверждают производители: "Возможность разогрева... Читать дальше
Профессиональный профессионал в своей профессии.  · 19 сент 2022
Согласен с Олегом Абросимовым, основание солнечной батареи находится всегда в тени, имеет соответствующую температуру и рассеивает падающее на нее тепло. Поэтому тепловой баланс панели в целом остается нейтральным. Теперь у... Читать далее
как добиться того, чтоб при таком градиенте температур панель, а она не маленькая, не вело и не коробило? - это не... Читать дальше