Шунтирование элементов солнечных батарей при одиночных ударах твердых частиц

Космическая техника и технология


Авторы

Новиков Л. С. 1, Надирадзе А. Б. 2*, Бедняков С. А. 3, Гаврюшин А. В. 2

1. Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Ленинские горы, 1, Москва, 119991, Россия
2. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Волоколамское шоссе, 4, Москва, A-80, ГСП-3, 125993, Россия
3. Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д.В. Скобельцына, МГУ имени М.В.Ломоносова, 119234, ГСП-1, Москва, Ленинские горы, дом 1, строение 2

*e-mail: nadiradze@mai.ru

Аннотация

В статье приведены результаты лабораторных экспериментов, показывающие, что при высокоскоростном ударе твердых частиц по поверхности солнечных элементов может происходить их шунтирование и значительное ухудшение энергоотдачи. Так, для одного из исследованных образцов было зарегистрировано уменьшение напряжение холостого хода с 0.56 до 0.23 В, а тока короткого замыкания с 0.7 до 0.3 А. Потери мощности достигали при этом 90%. Последствия удара катастрофически сказываются не только на пораженном элементе, но и на группе параллельно соединенных элементов. Установлено, что при параллельном включении трех элементов, один из которых поврежден, потери мощности могут достигать 60%. Приведена модель поражения солнечных элементов, согласно которой шунтирование возникает в результате необратимых структурных изменений p-n перехода, обусловленных плавлением полупроводника в зоне удара частицы. Определена критическая скорость соударения, при которой может наблюдаться шунтирование солнечных элементов.
Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2020

Вход