Influence of the thermally induced deflection of a space micro-concentrator photovoltaic array on its optical performances using finite element method

Autor: Vareilles, Victor, Bermudez Garcia, Anderson, Chabuel, Fabien, Amara, Mohamed, Veschetti, Yannick, Voarino, Philippe
Přispěvatelé: Département des Technologies Solaires (DTS), Laboratoire d'Innovation pour les Technologies des Energies Nouvelles et les nanomatériaux (LITEN), Institut National de L'Energie Solaire (INES), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de L'Energie Solaire (INES), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), ARC-Nucleart CEA Grenoble (NUCLEART), This work was supported by Institut Carnot Energies du Futur
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: CPV-18-18th International conference on Concentrator Photovoltaic Systems
CPV-18-18th International conference on Concentrator Photovoltaic Systems, Apr 2022, Miyazaki, Japan
Popis: International audience; A highly integrated micro-concentrator design for space applications with a 30X concentration factor is under study. It is composed of a mirror network embedded into a honeycomb structure, stiffened with composite sheet. The microcells are soldered on a thin glass mounted on top of the mirrors. Because of the huge range of temperature in space applications and the asymmetry of the micro-concentrator, temperature changes could induce structural bending, modifying the incident angle of the light and straining the components. This paper focuses on the influence of the curvature on the optical performances of the design. A parametric study coupling finite element method and ray tracing simulations was conducted to evaluate the impact of the thickness of the different layers and to design a suitable structure for spaceapplications. Four configurations with a low curvature were identified, while keeping the space mass and volume constrains in mind. Ultimately, the maximum longitudinal dimension of a panel reaching the target of 5% optical losses was determined for each of the four configurations reaching a minimum length of about 1.7 m.; Etude sur la déflection d'une structure de micro-concentrateur photovoltaïque pour les applications spatiales. En raison de l'architecture du module, les changements de température, très important dans l'espace, induisent une courbure du module. Cette courbure a une influence sur l'angle d'incidence de la lumière et donc sur les performances du système optique, mais génére aussi des contraintes mécaniques dans l'ensemble. L'objectif de l'étude est de réaliser une étude paramètrique pour déterminer le comportement de la structure et trouver un point de fonctionnement. Pour cela, nous avons utiliser des simulations par éléments finis pou la partie mécanique et des simulations en lancé de rayons pour la partie optique.
Databáze: OpenAIRE
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