Екологія
Об'єднання антен і сонячних панелей для досягнення безпрецедентної ефективності
- Опубліковано: Понеділок, 11 травня 2015, 20:04
Дослідники з Швейцарської вищої технічної школи Лозанни (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL)) зуміли об'єднати антени з сонячними панелями для їх спільної та більш ефективної роботи.
Це перший крок на шляху до більш компактним і легким супутникам. Також ця технологія може бути застосована в автономних антенних системах, використовуваних під час усунення наслідків природних катаклізмів.
Дотепер телекомунікаційні антени і сонячні панелі ніколи не працювали разом на піку своєї ефективності через необхідність виключення інтерференції. Це завжди впливало на вагу і розмір таких пристроїв - площа поверхні повинна була бути досить великою і для антенних систем і для сонячних панелей. Philippe Dreyer, член групи Julien Perruisseau-Carrier розробив змішаний тип поверхні, яка дозволяє і антен і фотоелектричним панелям показувати значну ефективність.
У підсумку ця робота може призвести до зменшення обсягу, ваги та вартості супутників. І це ще не все. Мобільні та автономні комунікаційні системи часто необхідні для підтримки контакту між людьми в епіцентрі стихійного лиха, - координації рятувальних служб, доставки гуманітарної допомоги. Нова технологія дозволить зробити такі системи легше і мобільніше. «Наш пристрій також може мати гнучку форму. Воно може залишатися в компактному вигляді до досягнення зони вивантаження або монтажу », говорить Julien Perruisseau-Carrier, глава проекту.
Для свого дослідження, учені використовували рефлектарние антени (reflectarray antennas (RA)), - плоскі, відносно дешеві та високоефективні. Ці антени були об'єднані з тонкоплівковими аморфно-кремнієвими сонячними панелями.
«Це не перший раз, коли вчені намагаються об'єднати сонячні панелі і антени. Перевага нашого методу полягає в тому, що він дозволяє забезпечити гарну продуктивність обох складових пристрою. По суті, все що необхідно, це взяти існуючі сонячні панелі і додати провідний шар », говорить Julien Perruisseau-Carrier.
Пристрої були створені в двох варіантах: перший з мідним провідникові шаром, який не дозволяє проходити світла в тих місцях, де він нанесений, але гарантує підвищену ефективність антени, і інший - з прозорим провідникові шаром (transparent conductor (TCOs)), який забезпечує підвищену ефективність сонячних панелей.
Тонкоплівкові аморфно-кремнієві сонячні панелі вивчаються більш ніж 20 років у лабораторії PV і мають вагомі переваги - вони легкі і стійкі до радіації. «Їх ефективність нижче традиційних батарей, але вони дозволяють забезпечити краще співвідношення між вагою і вихідною потужністю», говорить Christophe Ballif з лабораторії PV.
Що стосується використовуваних в дослідженні антен, вони вважаються технологією майбутнього. «NASA вибрало супутник з такими антенами і сонячними панелями для місії демонстрації технологій в 2014 році», говорить Julien Perruisseau-Carrier. «Для цієї місії NASA використовує платформи з сонячними панелями з одного боку і антенами з іншого. Можливість об'єднання цих двох пристроїв дозволить збільшити ефективну площу вдвічі ».
Джерело: EPFL.
