स्रोत: Solar.com
हम सभी आवासीय और वाणिज्यिक सौर पैनलों से परिचित हैं। वे कैलिफोर्निया, न्यूयॉर्क, मैसाचुसेट्स, और अधिक जैसे राज्यों के चारों ओर पाए जा सकते हैं। नीले और काले पैनल बहुत पहचानने योग्य हैं और पारंपरिक छतों से घरों या इमारतों से बाहर निकलते हैं।
दूसरी ओर, अंतरिक्ष-आधारित सौर, एक ऐसा विषय है, जो घर और वाणिज्यिक सौर में ज्ञान रखने वाले भी काफी परिचित नहीं हैं। तो, अंतरिक्ष के लिए सौर क्या है, और यह पारंपरिक सौर प्रौद्योगिकी से कैसे अलग है?
अंतरिक्ष यान में सौर ऊर्जा का उपयोग करना
फोटोवोल्टिक कोशिकाओं का पहली बार मोहरा 1 उपग्रह पर उपयोग किया गया था, जिसे 1958 में अमेरिका द्वारा लॉन्च किया गया था। तब से, अंतरिक्ष की स्थितियों के अनुरूप सौर प्रौद्योगिकी को बहुत अनुकूल और अनुकूलित किया गया है।
मोहरा 1 उपग्रह और यह थोड़ा पीवी सेल है
पारंपरिक मोनोक्रिस्टलाइन या पॉलीक्रिस्टलाइन सौर पैनल जो आवासीय और वाणिज्यिक सेटिंग्स में उपयोग किए जाते हैं, वे अत्यधिक गर्मी और ठंड जैसी अंतरिक्ष में चरम स्थितियों और सौर विकिरण की निरंतर बौछार का सामना करने के लिए पर्याप्त टिकाऊ नहीं हैं। इन अद्वितीय पर्यावरणीय कारकों के कारण, अंतरिक्ष में उपयोग किया जाने वाला सौर पैनल प्रौद्योगिकी पारंपरिक पैनलों से काफी अलग है।
उपग्रहों पर सौर ऊर्जा की आवश्यकता क्यों है?
अंतरिक्ष यान और उपग्रहों को अंतरिक्ष में सक्रिय होने के लिए बहुत अधिक मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इससे पहले कि सौर इस शक्ति प्रदान करने के लिए एक व्यवहार्य समाधान था, बैटरी का उपयोग किया गया था। एकमात्र समस्या यह है कि बैटरी की एक निर्धारित क्षमता होती है, और इन बैटरी को रिचार्ज करने के लिए बिना किसी साधन के, वे ऊर्जा से बाहर निकलते समय बेकार हो जाते हैं।
बैटरी के साथ जोड़े गए सौर पैनल बेहतर विकल्प हैं क्योंकि वे अक्षय ऊर्जा की एक निरंतर धारा प्रदान करते हैं। अभी, सौर का उपयोग कंप्यूटर सिस्टम और अन्य प्रणालियों को बिजली प्रदान करने के लिए किया जाता है जिनका उपयोग अंतरिक्ष यान के विभिन्न भागों की निगरानी और नियंत्रण के लिए किया जाता है।
अल्टीमेट गोल, हालांकि, अंतरिक्ष यान को आगे बढ़ाने और ईंधन के अन्य स्रोतों की आवश्यकता को कम करने या पूरी तरह से हटाने के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग करना है । इससे अंतरिक्ष यात्रा के लिए सकारात्मक प्रभाव पड़ेगा।
अंतरिक्ष यान किस सौर तकनीक का उपयोग करते हैं?
अंतरिक्ष यान में दो प्रकार के सौर सेल होते हैं:
सिलिकॉन कोशिकाओं को पतले ग्लास में कवर किया गया है, और
मल्टी-जंक्शन कोशिकाएं गैलियम आर्सेनाइड और इसी तरह की अन्य सामग्रियों से बनी होती हैं।
ग्लास के साथ कवर किए गए सिलिकॉन सेल पारंपरिक सौर पैनलों के समान हैं , लेकिन विकिरण और चरम तापमान को संभालने के लिए उन्हें और बेहतर किया जाता है। इस प्रकार का पैनल अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर पाया जा सकता है , जो वर्तमान में अंतरिक्ष में पाए जाने वाले अधिकांश सौर पैनलों को रखता है।
गैलियम आर्सेनाइड से बने सौर सेल बहुत अधिक कुशल होते हैं, और परिणामस्वरूप, कभी-कभी एक बेहतर विकल्प होता है जब भौतिक स्थान एक चिंता का विषय होता है। ये पैनल लगभग 34% दक्षता बनाम 15-20% तक पहुंच सकते हैं जो कि अधिकांश वाणिज्यिक सौर पैनल तक पहुंच सकते हैं।
डॉन उपग्रह के उच्च दक्षता वाले गैलियम आर्सेनाइड पैनल
अंतरिक्ष में उपग्रह भी सौर पैनलों से सुसज्जित हैं जो सूर्य के प्रकाश के अवशोषण को अधिकतम करने के लिए सूर्य की दिशा का अनुसरण कर सकते हैं। वायुमंडल की अनुपस्थिति के कारण अंतरिक्ष में सूर्य की किरणें पृथ्वी की तुलना में अधिक प्रचुर मात्रा में हैं। लगभग 55-60% सौर ऊर्जा बादलों, गैसों और धूल के माध्यम से पृथ्वी की सतह पर या तो परावर्तित या अवशोषित हो जाती है।
अंतरिक्ष में कई उपग्रहों में पाए जाने वाले सौर पैनलों में एक तह संरचना भी शामिल होती है जो अंतरिक्ष यान की कक्षा में रहते हुए पैनलों के विस्तार की अनुमति देती है। इस प्रारूप का उपयोग अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन में भी किया जाता है।
अंत में, अंतरिक्ष में सौर पैनलों को डीसी बिजली को एसी में बदलने की आवश्यकता नहीं है। पृथ्वी पर, आपकी बिजली आपके सभी इलेक्ट्रॉनिक्स एसी बिजली से चलती है। यही कारण है कि आपके पैनलों से एसी में आधार डीसी बिजली को एसी में बदलने के लिए सोलर इन्वर्टर होना आवश्यक है । एसी बिजली लंबी दूरी पर बिजली पहुंचाने के लिए भी उपयोगी है।
क्योंकि बिजली जो अंतरिक्ष या अन्य अंतरिक्ष यान में एक उपग्रह को इन दूरियों की यात्रा करने की आवश्यकता नहीं है, वह डीसी प्रारूप में रह सकती है। यह इन प्रणालियों के लिए आवश्यक हार्डवेयर की मात्रा को कम करने में भी मदद करता है।
स्पेस सोलर टेक बिल्ट मोर ड्यूरेबल एंड एफिशिएंट है
कुल मिलाकर, अंतरिक्ष-आधारित सौर पैनलों और पारंपरिक सौर पैनलों के बीच कई समानताएं हैं। उन दोनों में ऐसी कोशिकाएं शामिल हैं जो प्रवाहकीय सामग्री (आमतौर पर सिलिकॉन) से बनी होती हैं और सरणियों में फिट होती हैं। मॉड्यूल की समग्र गुणवत्ता और स्थायित्व के साथ सबसे बड़ा अंतर है।
अंतरिक्ष में, अत्यधिक गर्मी, ठंड और विकिरण होता है। यह अंतरिक्ष-आधारित सौर पैनलों के लिए जिम्मेदार है और हार्डवेयर की स्थिति को स्वाभाविक रूप से प्रभावित करता है। इसके अलावा, नासा अंतरिक्ष के लिए बेहतर सौर कोशिकाओं के उत्पादन के लिए विभिन्न अर्धचालक सामग्रियों के साथ लगातार प्रयोग कर रहा है। गैलियम आर्सेनाइड इसका एक उदाहरण है, और रास्ते में कई नए नवाचार होने चाहिए!
