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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

研究課題

研究課題/領域番号 17656277
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 航空宇宙工学
研究機関独立行政法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

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・エネルギーエ学研究系, 教授 (00092221)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2007年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2006年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2005年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード太陽雷池パネル / 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
研究概要

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。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (9件)

  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      田中 孝治、豊田 裕之、細田 聡史、長岡 洋一、田島 道夫、佐々木 進
    • 雑誌名

      平成19年スペースプラズマ研究会 (印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      岩佐 稔、田中 孝治、佐々木 進、小田 原修
    • 雑誌名

      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

      ページ: 21-26

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 高電圧太陽電池パネルと宇宙プラズマとの相互作用2007

    • 著者名/発表者名
      田中 孝治、佐々木 進
    • 雑誌名

      平成19年度宇宙関連プラズマ研究会 (印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Basic Experiment of Plasma Interaction with High Voltage Solar Array2007

    • 著者名/発表者名
      Koji Tanaka, Hiroyuki Toyota, Michio Tajima, Susumu Sasaki, Sachiko Katagiri
    • 雑誌名

      45th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit (January)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Study of Plasma Interference With High-Voltage Electrode Array for Space Power Application2007

    • 著者名/発表者名
      M.Iwasa, K.Tanaka, S.Sasaki, O.Odawara
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Plasma Science 34・5

      ページ: 1997-2003

    • NAID

      120006829507

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 高電圧太陽電池パネルの基礎実験2007

    • 著者名/発表者名
      片桐佐知子, 田中孝治, 豊田裕之, 田島道夫, 佐々木進
    • 雑誌名

      平成18年度ペースプラズマ研究会 (印刷中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      岩佐稔, 田中孝治, 佐々木進, 小田原修
    • 雑誌名

      日本マイクログラビティ応用学会誌 23・3

      ページ: 170-176

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      岩佐稔, 田中孝治, 佐々木進, 小田原修
    • 雑誌名

      平成17年度スペースプラズマ研究会 (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] STUDY OF THE PLASMA INTERFERENCE WITH HIGH VOLTAGE ELECTRODE ARRAY FOR SPACEPOWER APPLICATION2006

    • 著者名/発表者名
      Minoru Iwasa, Koji Tanaka, Susumu Sasaki, Osamu Odawara
    • 雑誌名

      IEEE (印刷中)(Accepted)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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