2006 Fiscal Year Annual Research Report
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
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17656277
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| Research Institution | Japan Aerospace Exploration Agency |
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Principal Investigator |
佐々木 進 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・エネルギー工学研究系, 教授 (00092221)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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, 助教授 (90321570)
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| Keywords | 太陽電池パネル / アレイ電極 / インターコネクタ / 宇宙空間プラズマ / 放電 / 二次電子放出 / アウトガス / 高電圧太陽電池 |
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| 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こ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、適切な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。本年度は、各種の絶縁物上の単電極及びポリイミド上に配置した3×3及び10×10ヶの電極アレイを持つ疑似太陽電池パネルを、宇宙空間プラズマを模擬した大型・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た電極アレイとプラズマとの干渉を調べた。アレイ電極は高電圧太陽電池のインターコネクタ部を模擬している。その結果、絶縁体を周囲に持っ電極のI-V特性は絶縁体の二次電子放出率に強く影響されることが明らかとなった。また、アレイ電極におけるI-V特性は3つのフェーズを持つことが観測された。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ことが分かり、アレイ電極のプラズマ電流捕集のメカニズムが解明された。アレイの電位分布は電流捕集に影響を及ぼし、放電を避けるためには、パネル中央に電位の高い部分を配置し、パネル端に電位の低い部分を配置する必要があるという結論が得られた。
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