| Название: | Применение концентраторов солнечного излучения - перспективный путь повышения энергоэкономической эффективности и радиационной стойкости космических солнечных батарей |
| Грантодатель: | РФФИ |
| Область знаний: | 08 - ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНЫХ НАУК |
| Научная дисциплина: | 08-405 Транспортная энергетика (наземного, водного, воздушного, космического транспорта) 08-402 Возобновляемые источники и системы прямого преобразования энергии 08-502 Физические проблемы радиационной защиты |
| Ключевые слова: | солнечные батареи, концентраторы солнечного излучения, космическая радиация, экранирование фотопреобразователей, отжиг радиационных дефектов |
| Время действия проекта: | 2007-2008 |
| Тип: | исследовательский |
| Руководитель(и): | Грилихес,ВА |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 07-08-13616 |
| Финансирование 2007 г.: | 1200000 |
| Исполнители: |
Бобкова,ЕВ
Козлова,МС
Лантратов,ВМ: лаб. фотоэлектрических преобразователей (Шварца,МЗ)
Солуянов,АА: лаб. фотоэлектрических преобразователей (Шварца,МЗ)
Тимошина,НХ: лаб. фотоэлектрических преобразователей (Шварца,МЗ)
Честа,ОИ: лаб. фотоэлектрических преобразователей (Шварца,МЗ)
Шварц,МЗ : лаб. фотоэлектрических преобразователей (Шварца,МЗ)
|
Применение концентраторов солнечного излучения позволяет увеличить энергетическую эффективность и снизить стоимость космических солнечных батарей (СБ),а также повысить их радиационную стойкость с целью увеличесния сроков активного существования КА, функционирующих на радиационно-опасных орбитах. Проект предусматривает проведение комплекса фундаментальных теоретических и экспериментальных исследований, направленных на изучение различных механизмов влияния концентраторов на процесс взаимодействия частиц высоких энергий с полупроводниковыми фотоэлектрическими преобразователями (ФЭП). Будет разработаны методика расчета энергетического спектра частиц, воздействующих на ФЭП космических СБ при наличии концентраторов, и получены сравнительные оценки экранирующего действия концентраторов различных типов. Будут обоснованы уровни температур и освещенностей ФЭП, преобразующих концентрированное солнечное излучение, в пределах которых необходимо исследовать радиационное воздействие, и проведены экспериментальные исследования влияния этих параметров на радиационную деградацию полупроводниковых структур ФЭП, а также выполнена оценка влияния уровня концентрации солнечного излучения на затраты, связанные с изготовлением многопереходных каскадных фотопреобразователей для солнечных батарей нового поколения. Будут разработаны новые методики и средства для измерений параметров фотопреобразователей, работающих с концентраторами солнечного излучения, и экспериментально исследовано влияние типа и структуры ФЭП на эффективность температурного и инжекционного отжига радиационных дефектов. Будет разработана методика прогнозирования деградации ФЭП, длительно работающих в системе с концентраторами солнечного излучения, основанная на результатах ускоренных испытаний. В результате выполненных исследований будет обоснован выбор перспективных концентрирующих систем для космических СБ, которые обеспечат эффективное снижение скорости радиационной деградации фотопреобразователей различных типов, что приведет к повышению радиационной стойкости СБ при длительной эксплуатации в космосе. Результаты, полученные при выполнении проекта, могут быть широко использованы при разработке и создании нового поколения СБ для КА, функционирующих на радиационно-опасных орбитах. Это позволит увеличить сроки активного существования таких аппаратов, что является одной из важнейших задач, предусмотренных Федеральной космической программой России на 2006-2015 годы. Реализация предлагаемого проекта дает новое решение проблемы улучшения энерго – экономических показателей и повышения радиационной стойкости СБ для увеличения сроков активного существования КА, которое не может быть осуществлено при использовании СБ планарного типа, широко применяемых на современных КА. Запрашиваемые средства в основном предназначены для приобретения и изготовления элементов и оборудования, необходимых для проведения сложных экспериментальных исследований.
Номера государственной регистрации НИР и (или) названия и номера грантов РФФИ, на результатах выполнения которых основывается настоящий проект:
Разработка методов и средств для исследования и аттестации фотоэлектрических преобразователей концентрированного солнечного излучения на основе А3В5 гетероструктур, 02-02-17749 (РФФИ). Исследование технологических процессов создания многопереходных солнечных элементов и разработка методов измерения их характеристик, 05-02-17828 (РФФИ).Разработка научных основ проектирования и испытаний фотоэлектрических модулей для космических солнечных батарей с концентраторами излучения, 05-08-33603 (РФФИ).
