Geri Dön

Uzay teknolojilerinde kullanılan çok eklemli güneş hücrelerinin performanslarının yansıma önleyici özellikli mikro lens dizileri ile geliştirilmesi

Improving performance of multijunction photovoltaics with anti-reflective coated microlens arrays for space technologies

  1. Tez No: 513619
  2. Yazar: BUĞRAHAN İDARE
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖMER FARUK KESER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Astronomi ve Uzay Bilimleri, Enerji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Astronomy and Space Sciences, Energy, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Necmettin Erbakan Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 105

Özet

Uydunun ana sistemlerinden olan güç sistemi uydu için gerekli enerjiyi sağlamaktadır. Güç sisteminde en çok kullanılan enerji kaynağı ise güneş hücreleridir. En yüksek performansa sahip güneş hücrelerinin üçüncü nesil çok eklemli güneş hücreleri olduğu bilinmektedir. Güneş hücrelerinin performanslarının artırılması sürecinde Mikro Lens Dizileri-MLA ile yansıma önleyici kaplamalar kullanılabilmektedir. Uydu teknolojilerinde gerekli enerjinin yüksek verimde elde edilmesi ve ilgili kaynağın düşük kütlede olması beklenmektedir. Uzay ortamı radyasyon, atomik oksijen ve ısıl döngü gibi pek çok etkeni içermektedir. Bu çalışmada uydu güç sistemleri için çok eklemli güneş hücrelerinin performansını artırmaya yönelik geliştirilen yansıma önleyici özellikli bir mikro lens dizisi tasarımı sunulmaktadır. Yapılan araştırmalar güneş hücresinin performanslarının geliştirilmesinde kullanılan ışığı soğurma etkinliğinin artırıldığı yansıma önleyici özellikli MLA'da, hücre ısısının artmadığını ve güneş hücresinin kütlesinin yok denecek kadar az oranda değiştiğini göstermektedir. Ancak güneş hücrelerinin MLA ile kaplanması üzerine yapılan az sayıdaki çalışmanın uzay uygulamalarına yönelik olmadığı da tespit edilmiştir. Bu tasarımla güneş hücrelerinden üretilen akım miktarında toplam %5.9'luk performans artışı sağlanmıştır. Bu performansın %4.4'ünün mikro lens dizisinin yapısal özelliklerinden, %1.5'inin yansıma önleyici kaplamalardan kaynaklandığı tespit edilmiştir. Ayrıca tasarım sonrasında MLA'ların ve yansıma önleyici kaplamanın eklenmesiyle bir birim hücrenin toplam kütlesinin 0.585 g düzeyinde olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen bu bulgular doğrultusunda tasarlanan uzay kalifiye yansıma önleyici özellikli mikro lens dizilerinin yapısal ve performans açısından uydu platformlarında kullanılabilir nitelikte olduğu sonucuna varılmıştır.

Özet (Çeviri)

The power system, one of the main systems of satellite, provides energy required for the satellite. Solar cells are also the most used energy source in the power system. The third generation multi-junction solar cells are known as the ones with highest performance. In the process of improving the performance of solar cells, microlens arrays-MLA and anti-reflective coatings-ARC may be used. It's expected that satellite technologies have high power efficiency and low mass. The space environment has many effects like atomic oxygen, radiation and thermal cycles. In this study, an anti-reflective coated microlens array design was developed to improving the performance of multi-junction solar cells for satellite power systems. Researches for increasing the solar cells performance shows that solar cell with anti-reflective coated MLA has increased light absorption performance and less cell heating with very low additional mass. However, it is established that few studies on MLA coatings of solar cells are not applicable on space platforms. With this design, the total performance of the amount of electrical current generated from solar cells increased by 5.9%. It has been determined that 4.4% of this performance is caused by structural properties of the microlens array and 1.5% by antireflective coatings. It was also found that the total mass of a unit cell was 0.585 g by addition of MLA and anti-reflection coating after design. It has been concluded that space qualified anti-reflective coated microlens arrays designed in the direction of these findings can be used in satellite platforms in terms of structural and performance.

Benzer Tezler

  1. Creep behavior investigation of 3d printed polyetherimide parts with carbon black reinforcement via experimental analysis and modeling

    3b basılmış karbon siyahı takviyeli polieterimid parçaların deneysel analiz ve modelleme ile sürünme davranışının incelenmesi

    MERVE KARABAL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPTEKİN YILDIZ

  2. 6061-T6 alüminyumun talaşlı imalat sonrası ve eloksal kaplama sonrası yüzey pürüzlülüğü değerlerinin incelenmesi

    Examination of surface roughness values of 6061-T6 aluminum after machining and after anodizing process

    ERDAL KARAKOÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ORHAN ÇAKIR

  3. Novel polynomial shaping method for impact time and angle guidance law designs: Bézier curve approach

    Vuruş süresi ve açisi güdüm kanunu tasarimlarinda yenilikçi polinom şekillendirme yöntemi: Bézier eğrileri yaklaşimi

    AKIN ÇATAK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EMRE KOYUNCU

  4. Türkiye için uzay teknolojileri öngörü çalışması

    Space technologies foresight study for Turkey

    GÜLİN DEDE

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Savunma ve Savunma TeknolojileriKara Harp Okulu Komutanlığı

    Teknoloji Yönetimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET AKÇAY

  5. Trajectory tracking control of quadrotor UAV with LPV approach MPC controller

    Dört kanatlı bir İHA'nın LPV yaklaşım MPC kontrol ile yörünge takip kontrolü

    MÜCAHİT DEMİRCİOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ELBRUS JAFAROV