Teknikhistoria | 14 sep 2016

När solcellerna flög till rymden

Denna artikel är från nedlagda tidningen Energimagasinet.

När solcellerna  flög till rymden

Solcellers användning för elförsörjning upptäcktes redan 1839, men fick bokstavligen en raketstart 1958.

Rymdkapplöpningen blev solcellernas genombrott. När USA gjorde sin första lyckade satellituppskjutning med Vanguard 1 den 17 mars 1958 var det den första satelliten med solceller. 

Sedan slutet av 1960-talet är solceller allenrådande när det gäller elförsörjning under rymdfärder.

Amerikanska marinen som hade fått uppdraget att sända upp satelliten hade till en början valt bort solceller eftersom man tyckte det var en oprövad teknik, man ville ha batterier. Efter påtryckningar från Hans Ziegler och ett antal vetenskapsmän blev det en kompromiss: marinen använde solceller, men litade inte helt på dem, utan satte även in batterier i satelliten. 

Vanguard 1 var en liten satellit, 152 mm i diameter med vikten 1,47 kg. På utsidan hade den sex solceller av enkristallint kisel med en storlek på 5×5 cm. De hade tillsammans mindre än 1 W i effekt. Verkningsgraden var runt nio procent. Solcellerna användes för elförsörjning av en radiosändare på blygsamma 5 milliwatt. 

Solcellerna gjorde succé. Batterierna klarade sig bara någon vecka. Efter det fick solcellerna ensamt klara kommunikationen med satelliten. Sändaren slutade att fungera i maj 1964, efter drygt sex år i rymden. 

Satellitfärden blev ett tekniskt genombrott för den fotovoltaiska effekten, som upptäcktes av fransmannen Edmond Becquerel redan 1839. När ett lämpligt material blir belyst uppstår en spänning. Det är grunden till solcellers funktion. De första solcellerna för att producera elektricitet gjordes 1883 av selenskivor. Verkningsgraden på en procent var dock för låg för att den skulle vara praktiskt användbar. 

Några år innan uppskjutningen av Vanguard 1 lyckades Bell labs producera en kiselsolcell med fyra procents verkningsgrad. Ett intensivt arbete gjorde att verkningsgraden raskt kunde ökas under de kommande åren. 

Några år innan uppskjutningen av Vanguard 1 lyckades Bell labs producera en kiselsolcell med fyra procents verkningsgrad. Ett intensivt arbete gjorde att verkningsgraden raskt kunde ökas under de kommande åren. 

Rymdfärderna blev en idealisk första viktig tillämpning för den nya tekniken. Kostnaden – 1956 kostade en solcell med effekten 1 watt nästan 300 dollar medan en kommersiell elproduktionsanläggning då kostade 0,5 dollar per watt – var inte en faktor i rymden. Storlek, vikt, verkningsgrad och livslängd var de krav som spelade störst roll. 

Solcellerna visade sig väl uppfylla kraven för rymdresor. Solinstrålningen är dessutom högre än på jordytan och nästan konstant eftersom den inte störs av någon atmosfär eller molnighet. 

Trots succén såg de amerikanska rymdforskarna solceller som en övergångsfas. Man tänkte sig att framtida satellitet skulle få sin elförsörjning via kärnkraft. Men kärnkraft användes bara i några få satelliter. Genom att öka ytan på solcellerna klarade man elbehovet. Sedan slutet av 1960-talet är solceller allenrådande när det gäller elförsörjning under rymdfärder. 

Lite intressant är att sextio år senare pågår snarlika diskussioner om kärnkraft eller solceller när det gäller vår elförsörjning på jordytan, där solceller ifjol nådde en procent av världens elförsörjning. 

Publicerad 14 september 2016

På nytt jobb

 Jeanna Nylander har utsetts till vd för Bengt Dahlgren Syd AB, Malmö. Hon kommer från Allbygg.
Anders Sjögren har utnämnts till vd för Bastec AB, Stockholm. Han var tidigare affärsområdeschef Produkter på företaget.
Victor Ahl har anställts som energi- och vvs-ingenjör hos Energija, Jonsered. Han kommer från Afry.
Marcus Sandlund har utnämnts till kommersiell direktör på Caverion. Han var tidigare affärsområdeschef för advisory business i företaget.

Föreningen för branschens proffs

Tillsammans skapar vi ett hållbart samhälle där både människor och miljö mår bra. Aktiviteterna, utbildningarna och verktygen du behöver för att utvecklas i din yrkesroll. Gå med i EMTF du också.

Läs mer om fördelarna av medlemskap i EMTF

Nyhetsbrev från Energi & Miljö

Nyheterna, reportagen, forskningen och frågorna för oss som jobbar för god innemiljö och energieffektiva byggnader.
Gratis varje vecka direkt i din inkorg.

jag godkänner att energi-miljo.se sparar och hanterar mina kontaktuppgifter.