Depuis plusieurs mois, nous suivons de près l’évolution du projet Projet d’énergie solaire dans l’espace (SSPP) du Caltechqui vise à créer un système d’alimentation en énergie solaire à partir de l’espace. dans l’espace, capable d’envoyer de l’énergie sans fil vers la Terre, n’importe où et n’importe quand.
Ce projet ambitieux pourrait permettre de résoudre, ou du moins d’atténuer considérablement, les besoins (toujours croissants) en matière d’énergie. d’obtenir de l’énergie à partir de sources renouvelablesDans la dernière mise à jour, Caltech a révélé que la phase d’envoi de l’énergie collectée par les modules solaires vers la Terre via un système sans fil a été franchie avec succès, ce qui ouvre la voie à la période de surveillance et de test du prototype dans des conditions spatiales difficiles.
Crédits à Andreas Treuer pour l’ESA
Les panneaux solaires de l’université californienne ne sont évidemment pas les seuls à fonctionner au-delà de l’atmosphère terrestre (l’ESA poursuit également cette voie), et en soi (peut-être) la création de modules solaires… Modules solaires « spatiaux n’est plus nouveau, du moins pas depuis que l’ISS (i.e. la Station spatiale internationale) accueille des équipages humains et leur permet de survivre grâce à l’énergie produite par ses panneaux.
Il est cependant des projets et des technologies aux mains d’organismes internationaux ou d’universités prestigieuses, disposant de fonds quasi illimitésplutôt qu’une possibilité concrètement à la portée de tousavec des coûts réduits et des méthodes de production reproductibles à l’échelle industrielle.
Deux universités britanniques, l’Université de Surrey et l’Université de Swansea, travaillent sur ce sujet, ont décidé de mener des recherches conjointes pour déterminer si ces panneaux ne sont pas une technologie unique. ou si, avec les progrès de ces dernières années, sont à la portée d’une plus grande partie de la population.
Les deux instituts ont conçu, construit et testé (en orbite) des cellules légères, peu coûteuses, efficaces et durables pendant six ans (cinq de plus que prévu initialement), prouvant que leurs cellules photovoltaïques à couche mince peuvent résister au vide, aux conditions thermiques difficiles de l’espace et aux rayonnements ionisants agressifs.
Ces modules ont été développés par le Centre de recherche sur l’énergie solaire de l’université de Swansea, à l’aide de la technologie tellurure de cadmium (CdTe)l’un des matériaux les plus appropriés pour développer des des cellules extrêmement fines, très efficaces (nettement plus que les cellules au silicium) et rentablesmais non sans quelques problèmes critiques liés à sa haute toxicité en cas d’ingestion, d’inhalation ou de manipulation sans protection adéquate.
En cas d’endommagement d’un module, en outre, CdTe s’échapperait inévitablement dans le milieu environnant, le polluantparadoxalement, ces limites d’utilisation sont dépassées en vue de l’utiliser pour produire des modules destinés à la espace.
Pour plus d’informations, vous pouvez lire l’étude « Toxicité du tellurure de cadmium, du diséléniure de cuivre et d’indium et du diséléniure de cuivre et de gallium »..
Cellules solaires au tellurure de cadmium nécessitent une surface plus importante que celle traditionnellement dédiée aux panneaux solaires (à la fois sur Terre et dans l’espace), mais leurs atouts (légèreté, puissance, rentabilité) ne sont pas limitatifs, surtout si l’on considère que DOLCE (Deployable on-Orbit ultraLight Composite Experiment), la structure de déploiement imaginée par Caltech pour abriter les panneaux solaires (183×183 cm), démontre concrètement la possibilité de créer une architecture flexible capable de se déployer dans l’espace.
Une fois les cellules produites, la balle a été transmise à l’université de Swansea, qui a a testé leur résistancedes universitaires ont déposé du CdTe directement sur du verre ultrafin de qualité spatiale, et ont produit quatre prototypes.
Les modules ont été intégrés à la charge utile expérimentale développée par le CSER et le Surrey Space Centre (SSC) pour le lancement de la démonstration technologique de l’expérience de laAgence spatiale algérienne (ASAL) et l’Agence spatiale britannique, ou l’Agence spatiale européenne CubeSat AlSAT-1Nenvoyé en orbite le 26 septembre 2016.
« Nous sommes très heureux qu’une mission conçue pour durer un an fonctionne encore après six ans.Craig Underwood, professeur à l’université du Surrey et co-auteur de l’étude.
Dans une note, l’équipe multi-académique conclut en disant :
« Les résultats contribuent à renforcer les arguments en faveur de la poursuite du développement de cette technologie pour les applications spatiales. Les données, recueillies sur environ 30 000 orbites, ne montrent aucun signe de délamination des cellules (un risque potentiel pour ces technologies), aucune détérioration du courant de court-circuit ou de la résistance en série.. Cependant, il a été observé que les facteurs de remplissage des quatre cellules diminuent au cours de la durée de la mission, principalement en raison d’une diminution de l’efficacité des cellules. diminution de la résistance de shunt. Ce phénomène a été attribué à la diffusion d’atomes d’or à partir des contacts électriques arrière. Nous concluons donc que la poursuite du développement des cette technologie devrait utiliser des méthodologies de contact arrière plus stables, plus couramment utilisées pour les modules CdTe terrestres.. Toutefois, ce vol a démontré la validité fondamentale de la technologie pour une utilisation dans l’espace »..
L’étude « IAC-22-C3.3.8 Six années de vols spatiaux : résultats de l’expérience AlSat-1N Thin-Film Solar Cell (TFSC) ». est publié dans Acta Astronautica.
