Насколько больше энергии вырабатывает фотоэлемент на венерианской орбите?

Космические корабли в земной Солнечной системе обычно используют фотоэлементы для питания своих приборов. Как пишет упомянутая статья в Википедии,

Фотогальваника (PV) — это метод выработки электроэнергии путем преобразования солнечного излучения в электричество постоянного тока с использованием полупроводников, проявляющих фотогальванический эффект.

ФЭ, предназначенные для работы в вакууме , отличаются от тех, которые предназначены для использования на Земле.

Венера ближе к Солнцу, чем Земля. На орбите он получает большую лучистую энергию от Солнца. Из этого следует, что фотоэлектрическая ячейка может обеспечивать большую мощность. Это может варьироваться от одной конструкции ячейки к другой.

Например,

В техническом описании ZTJ указано , что ячейка способна обеспечить 2,726 В (разомкнутая цепь) и 17,4 мА (короткое замыкание).

  • Насколько больше энергии может дать эта ячейка на венерианской орбите?
  • Поскольку все фотоэлементы, независимо от конструкции, столкнутся с одинаковым солнечным излучением, будет ли это следовать за тем, что выработка энергии всеми фотоэлементами может увеличиться в соответствующей пропорции?
В относительном смысле Венера находится на расстоянии ~ 0,72 а.е. от Солнца, что означает, что по закону обратных квадратов она получает примерно в 1,93 раза больше солнечной энергии на единицу площади, чем на околоземной орбите. Тем не менее, я не знаю, изменится ли эффективность фотоэлектрических систем, если вы удвоите количество поступающего солнечного света.
Мне также интересно, деградируют ли массивы быстрее из-за повышенной скорости радиационного повреждения...
@Chris: PV для космических приложений обычно «закалены». Производитель, чье техническое описание упоминается, также производит фотоэлементы для наземных приложений, но вы правы, может быть и больше повреждений.

Ответы (1)

Это зависит от многих факторов, но если мы просто посмотрим на коэффициенты освещенности, мы сможем провести быстрое сравнение.

STC в аббревиатуре от «Стандартные заводские условия испытаний», которые составляют 1000 ватт на квадратный метр солнечного излучения, 1,5 массы воздуха и температуру ячейки 77 градусов по Фаренгейту.

PTC — это аббревиатура от «Photo Voltaic USA Test Conditions», которая была разработана на испытательном полигоне PV USA в Калифорнийском университете в Дэвисе. Рейтинг PTC представляет более реальные условия жизни: солнечное излучение 1000 Вт на квадратный метр, 1,5 массы воздуха, температура окружающей среды 68 градусов по Фаренгейту на высоте 33 фута над уровнем земли и скорость ветра 1 метр в секунду.

Таким образом, рейтинг панели основан на 1000 Вт на квадратный метр. На орбите это чуть сильнее — 1361 ⁠ватт на квадратный метр. Солнечное излучение Венеры составляет около 2613,9 Вт на квадратный метр.

Панель мощностью 100 Вт на Земле будет производить 136 Вт в космосе и 261 Вт вокруг Венеры. Это предполагает те же условия окружающей среды, но в основном вы получаете примерно в 2 раза больше мощности.

Насколько больше энергии вырабатывает фотоэлемент на венерианской орбите?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v