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放電抑止効果を持つ衛星用太陽電池パネルの電位分布の研究

Research Project

Project/Area Number 17656277
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Aerospace engineering
Research InstitutionJapan Aerospace Exploration Agency

Principal Investigator

佐々木 進  Japan Aerospace Exploration Agency, 宇宙科学研究本部・宇宙情報・エネルギーエ学研究系, 教授 (00092221)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 孝冶 (田中 孝治)  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部・宇宙情報・エネルギーエ学研究系, 准教授 (90321570)
Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywords太陽雷池パネル / アレイ電極 / 宇宙空間プラズマ / 放雷 / アウトガス / 高電圧太陽電池 / 太陽電池パネル / インターコネクタ / 放電 / 二次電子放出 / プラズマ干渉 / snap-over
Research Abstract

衛星用の太陽発電パネルではセル同士を接続するインターコネクタ部(導電部)が宇宙空間に露出し電圧が高い場合には宇宙空間プラズマと干渉し放電を引き起こすことがある。電位の異なる多数の小電極が分布する平板と周辺プラズマとの干渉は、最大電圧が同じでも電位の分布に強く依存することがごれまでの研究で分かっている。太陽電池パネルのセルの配列にはある程度の設計上の任意性があるため、適切だセル配列を選ぶことにより衛星の故障に直結する太陽電池パネル面での放電を抑止できる可能性がある。昨年度までの研究ではポリイミド上に配置した多数の電極アレイを用いて実験を行ってきたが、本年度は実際の太陽電池パネルを宇宙空間プラズマを模擬した中型スペースチェンバー内に設置し、正及び負電圧を印加してプラズマどの干渉を調べた。また電子ビームによるパネルの帯電についても実験を行った。その結果、多電極を用いた太陽電池模擬アレイと実際の太陽電池パネルのプラズマ電流特性の比較を行うことが可能となり、多電極模擬アレイの実験で得られた知見(I-V特性は3つのフェーズを持つこと、捕集電流の急増はパネル温度の上昇に伴うアウトガスによる電離に起因する、アレイの電位分布と放電との関係)は実際の太陽電池にも適用可能であるという結論が得られた。

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (9 results)

  • [Journal Article] 高電圧太陽電池パネルのプラズマ中での放電現象に関する基礎実験2008

    • Author(s)
      田中 孝治、豊田 裕之、細田 聡史、長岡 洋一、田島 道夫、佐々木 進
    • Journal Title

      平成19年スペースプラズマ研究会 (印刷中)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] 高電圧太陽電池アレイのプラズマ干渉における電位分布の影響2007

    • Author(s)
      岩佐 稔、田中 孝治、佐々木 進、小田 原修
    • Journal Title

      第10回宇宙太陽発電システム(SPS)シンポジウム講演要旨集

      Pages: 21-26

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] 高電圧太陽電池パネルと宇宙プラズマとの相互作用2007

    • Author(s)
      田中 孝治、佐々木 進
    • Journal Title

      平成19年度宇宙関連プラズマ研究会 (印刷中)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Basic Experiment of Plasma Interaction with High Voltage Solar Array2007

    • Author(s)
      Koji Tanaka, Hiroyuki Toyota, Michio Tajima, Susumu Sasaki, Sachiko Katagiri
    • Journal Title

      45th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit (January)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Study of Plasma Interference With High-Voltage Electrode Array for Space Power Application2007

    • Author(s)
      M.Iwasa, K.Tanaka, S.Sasaki, O.Odawara
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Plasma Science 34・5

      Pages: 1997-2003

    • NAID

      120006829507

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 高電圧太陽電池パネルの基礎実験2007

    • Author(s)
      片桐佐知子, 田中孝治, 豊田裕之, 田島道夫, 佐々木進
    • Journal Title

      平成18年度ペースプラズマ研究会 (印刷中)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 高電圧太陽電池アレイのブラズマ十渉に関する実験的研究2006

    • Author(s)
      岩佐稔, 田中孝治, 佐々木進, 小田原修
    • Journal Title

      日本マイクログラビティ応用学会誌 23・3

      Pages: 170-176

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 高電圧太陽電池アレイと宇宙プラズマの相互作用に関する研究2006

    • Author(s)
      岩佐稔, 田中孝治, 佐々木進, 小田原修
    • Journal Title

      平成17年度スペースプラズマ研究会 (印刷中)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] STUDY OF THE PLASMA INTERFERENCE WITH HIGH VOLTAGE ELECTRODE ARRAY FOR SPACEPOWER APPLICATION2006

    • Author(s)
      Minoru Iwasa, Koji Tanaka, Susumu Sasaki, Osamu Odawara
    • Journal Title

      IEEE (印刷中)(Accepted)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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