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Estudio de viabilidad del concepto de anclaje fotovoltaico desnudo: Prototipos y evaluación del rendimiento experimental del segmento de anclaje fotovoltaico

Autores: Peiffer, Leo; Perfler, Christian; Tajmar, Martin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Estudio de viabilidad del concepto de anclaje fotovoltaico desnudo: Prototipos y evaluación del rendimiento experimental del segmento de anclaje fotovoltaico


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Emisores de electrones
Dispositivos de desorbitación autónomos basados en cables
Concepto de cable fotovoltaico desnudo
Celdas solares de selenuro de cobre
indio y galio
Segmento de cable fotovoltaico
Entorno de órbita baja terrestre

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 29

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los emisores de electrones sin consumibles no son actualmente viables para dispositivos de deorbitación autónomos basados en cables, como el E.T.PACK, debido a sus requisitos de energía. El concepto de cable fotovoltaico desnudo (BPT) combina la recolección de electrones del cable desnudo con un segmento de cable recubierto con células solares de película delgada de Selenio de Cobre Indio Galio para aprovechar energía adicional para el contacto catódico, lo que potencialmente permite una operación sin propulsante. Esta tesis presenta el primer prototipo del segmento de cable fotovoltaico, su arquitectura, sus características eléctricas, los principales desafíos del sistema y posibles soluciones. Se fabricaron segmentos de cable fotovoltaico de hasta 3 m de longitud, consistentes en submódulos paralelizados de 25 cm de longitud. Debido a limitaciones de espacio, solo se midieron las características I-V de estos submódulos bajo un simulador solar LED de Clase BCA autoconstruido dentro de una cámara de vacío y a temperaturas variables entre -100 grados C y 100 grados C. Además, se evaluó la idoneidad del concepto para un entorno de órbita baja terrestre realizando pruebas de exposición al oxígeno atómico utilizando una fuente de oxígeno atómico de plasma de baja presión basada en microondas. Basado en los datos experimentales, se proporciona un modelo para predecir el rendimiento del segmento fotovoltaico en órbita, destacando los principales problemas del BPT: temperatura, orientación y sombreado parcial.

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