Современная электроника №9/2024

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 54 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 9 / 2024 чивает повышенный класс эффектив- ности (более 30% относительно ана- логичных по мощности модулей). Модель имеет улучшенную сетчатую конструкцию. С подробностями мож- но ознакомиться в [10]. Размеры элементов, а также встро- енный байпасный диод такие же, как и в типичных солнечных элементах. Защитное стекло покрывает площадь солнечного элемента (СЭ) полностью и фиксируется прозрачным клеем на передней стороне СЭ. Контакты-сое- динители покрыты серебром, зафик- сированы с помощью сложной свар- ки и предназначены для спутников и КА, действующих в группировках LEO, MEO и GEO. Поэтому используе- мые материалы и компоненты соот- ветствуют космическим требованиям, предъявляемым к РЭА для использова- ния на околоземной орбите. В допол- нение к стандартным SCA (сборкам солнечных батарей) имеет значение то, что сборка солнечных элементов с тройным соединением типа 3G30A 8×8 представляет собой трёхпереход- ную солнечную батарею InGaP/GaAs/Ge на подложке Ge (повышенный класс эффективности), обладает улучшен- ной конструкцией решетки и осна- щена внешним диодом. После ввода в эксплуатацию стандартные солнеч- ные элементы не должны испыты- вать воздействие температуры свыше +150°C. Каждый солнечный элемент защищён байпасным диодом. В табл. 1 представлены технические свойства солнечной батареи InGaP/GaAs/Ge типа 3G30A 8×8. В модуле предусмотрена защита от перегрева и реализована внешняя электрическая защита на полупрово- дниковом диоде. В табл. 2 представле- ны сведения об электрических харак- теристиках модуля. Есть другие, отличающиеся по форм- фактору и электрическим характери- стикам изделия. К примеру, представ- ленный на рис. 18 солнечный элемент 3G30A с площадкой SCA 40×80 мм име- ет электрические характеристики, представленные в табл. 3, согласно техническому паспорту HNR 0003805- 01-01. Модуль имеет защиту от затенения и внешний Si-диод с защитной функ- цией по питанию. Полезные данные и технические характеристики для солнечной бата- реи TJ 3G30C с площадкой 8×8 см с тройным переходом 3G30C-Advanced рассмотрены в техническом паспор- те изделия HNR 0003421-01-02 и HNR 0003422-02-02 для площадки разме- рами 12×6 см. СБ малых или, как их называют, GBK с тройным переходом и площадкой 8×4 см и 4×7 см имеют толщину рабочей поверхности 80 мкм. Характеристики солнечной батареи с четырьмя переходами 4G32C-Advanced с размерами площадки 8×4 см приве- дены в техническом паспорте HNR 0005979-01-01 [11]. Защитные диоды для РЭА космического назначения Диоды для РЭА космического назна- чения обеспечивают надёжную защи- ту отдельных ячеек от отрицательного смещения в случае возможного неод- нородного воздействия энергии солн- ца или механических повреждений. Доступны два типа байпасных диодов: внешний Si-диод и диод GaAs, моно- литно интегрированные в структуру солнечного элемента. Оба типа дио- дов пригодны для использования в космосе и применимы для космиче- ских аппаратов и СБ в группировках НОО, MEO и GEO. Дискретный крем- ниевый диод Si By-Pass Diode (рис. 19) предназначен для надёжной защиты от повреждения электронного модуля Таблица 1. Технические свойства солнечной батареи InGaP/GaAs/Ge типа 3G30A 8×8 Базовый материал GaInP/GaAs/Ge на Ge-подложке AR-покрытие TiOx/Al 2 O 3 Размеры 80,15 мм × 80,15 мм ±0,1 мм Площадь ячейки 60,36 см² Толщина ячейки 150 мкм Средний вес ≤ 7,2 г Общая толщина сборки 280 ±50 мкм Защитное стекло CMX 100 толщина 100 мкм Толщина контактной металлизации (Ag/Au) 4–10 мкм Лицевая сторона интерфейса (катод) Kovar Задняя сторона интерфейса (анод) Ge-подложка с контактной металлизацией Ag/Au Толщина межблочного соединения 25 мкм (15 мкм Kovar + + 2 × 5 мкм Ag-Flash) Таблица 3. Электрические характеристики (SCA) Параметр BOL 2.5E14 5E14 1E15 Среднее значение Voc при разомкнутой цепи, мВ 2690 2606 2554 2512 Среднее значение Isc при коротком замыкании, мА 519,6 517,9 513,4 501,3 Напряжение при макс. мощности Vmp, мВ 2409 2343 2288 2244 Ток при макс. потребляемой мощности, мА 502,9 501,7 499,1 485,1 Средний КПД ŋbare (1367 Вт/м²), % 29,3 28,4 27,6 26,3 Средний КПД ∆ bare (1353 Вт/м²), % 29,6 28,7 27,9 26,6 Допустимое напряжение Vop, мВ 2350 Минимальный средний ток Iop при Vop, мА 500 Минимальный ток Iop в среднем при Vop, мА 470 Рабочая температура, °С 25 ±3 Прямое напряжение при токе 620 мА, В ≤ 0,8 Таблица 2. Электрические характеристики модуля Среднее значение Voc в разомкнутой цепи Средний КПД ŋbare (1367 Вт/м²) 2698 мВ 28,8% Среднее значение Isc при коротком замыкании. Средний КПД ŋbare (1353 Вт/м²) 1018 мА 29,1% Напряжение при макс. мощности Vmp 2402 мВ Ток при макс. потребляемой мощности 989 мА Напряжение Vop 2350 мВ Минимальный средний ток Iop при Vop 1000 мА Минимальный индивидуальный ток Iop при Vop 940 мА Рабочая температура 25°C ±3°C Прямое напряжение при токе 620 мА ≤ 0,8 В Обратное напряжение при токе ≤ 1 мкА 4 В Рис. 18. Солнечная ячейка 3G30A с площадкой SCA 40×80 мм и площадью ячейки 30,18 см²