Объединение антенн и солнечных панелей для достижения беспрецедентной эффективности
Исследователи из Швейцарской Высшей Технической Школы Лозанны (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL)) сумели объединить антенны с солнечными панелями для их совместной и более действенной работы. Это первый шаг на встречу к более компактным и легким спутникам. Кроме этого эта разработка возможно применена в независимых антенных совокупностях, применяемых на протяжении устранения последствий природных катаклизмов.
До сих пор солнечные панели и телекоммуникационные антенны ни при каких обстоятельствах не трудились совместно на пике собственной эффективности из-за необходимости исключения интерференции. Это постоянно влияло на размер и вес таких устройств – площадь поверхности должна была быть большой и для антенных совокупностей и для солнечных панелей. Philippe Dreyer, член группы Julien Perruisseau-Carrier создал смешанный тип поверхности, которая разрешает и фотоэлектрическим панелям и антеннам показывать большую эффективность.
В итоге эта работа может привести к уменьшению количества, стоимости и веса спутников. И это еще не все. Мобильные и независимые коммуникационные совокупности довольно часто нужны для поддержания контакта между людьми в центрах стихийных бедствий, — координации спасательных работ, доставки гуманитарной помощи.
Новая разработка разрешит сделать такие совокупности легче и мобильнее. «Отечественное устройство кроме этого может иметь эластичную форму. Оно может оставаться в компактном виде до успехи территории выгрузки либо монтажа», говорит Julien Perruisseau-Carrier, глава проекта.
Для собственного изучения, ученые применяли рефлектарные антенны (reflectarray antennas (RA)), — плоские, довольно недорогие и высокоэффективные. Эти антенны были объединены с тонкопленочными аморфно-кремниевыми солнечными панелями.
В самом устройстве на поверхности панелей размещен последовательность проводников (резонаторов). Данный слой делает вероятным достижение 90% фотоэлектрической эффективности.
«Это не первый раз, в то время, когда ученые пробуют объединить антенны и солнечные панели. Преимущество отечественного способа содержится в том, что он разрешает обеспечить хорошую производительность обеих составляющих устройства. По сути, все что нужно, это забрать существующие солнечные панели и добавить проводящий слой», говорит Julien Perruisseau-Carrier.
Устройства были созданы в двух вариантах: первое с бронзовым проводниковым слоем, что не разрешает проходить свету в тех местах, где он нанесен, но гарантирует повышенную эффективность антенны, и второй – с прозрачным проводниковым слоем (transparent conductor (TCOs)), что снабжает повышенную эффективность солнечных панелей.
Тонкопленочные аморфно-кремниевые солнечные панели изучаются более чем 20 лет в лаборатории PV и имеют весомые преимущества – они легкие и устойчивы к радиации. «Их эффективность ниже классических батарей, но они разрешают обеспечить лучшее соотношение между весом и выходной мощностью», говорит Christophe Ballif из лаборатории PV.
Что касается применяемых в изучении антенн, они считаются разработкой будущего. «NASA выбрало спутник с этими антеннами и солнечными панелями для миссии демонстрации разработок в 2014 году», говорит Julien Perruisseau-Carrier. «Для данной миссии NASA применяет платформы с солнечными панелями с одной стороны и антеннами с другой. Возможность объединения этих двух устройств разрешит расширить действенную площадь в два раза».
Источник: EPFL.
