¿Cuánta energía más genera una célula fotovoltaica en órbita venérea?

Las naves espaciales en el Sistema Solar terrestre suelen utilizar células fotovoltaicas para alimentar sus instrumentos. Como escribe el artículo de Wikipedia al que se hace referencia,

La energía fotovoltaica (PV) es un método para generar energía eléctrica mediante la conversión de la radiación solar en electricidad de corriente continua utilizando semiconductores que exhiben el efecto fotovoltaico.

Los fotovoltaicos destinados a funcionar en el vacío difieren de los destinados a su uso en la Tierra.

Venus está más cerca del Sol que de la Tierra. En órbita recibe mayor energía radiante del Sol. De ello se deduce que una célula fotovoltaica puede entregar más energía. Esto puede variar de un diseño de celda a otro.

Por ejemplo,

La hoja de datos ZTJ escribe para transmitir que la celda es capaz de proporcionar 2,726 V (circuito abierto) y 17,4 mA (cortocircuito).

  • ¿Cuánta energía más podría entregar esta celda en órbita venérea?
  • Dado que todas las células fotovoltaicas, independientemente de su diseño, encontrarían una radiación solar similar, ¿seguiría que la generación de energía de todas las células fotovoltaicas podría aumentar en la proporción correspondiente?
Desde un sentido relativo, Venus está a ~0,72 AU del sol, lo que significa que, a través de la ley del cuadrado inverso, obtiene ~1,93 veces más energía solar por unidad de área que en la órbita terrestre. Dicho esto, no sé si la eficiencia fotovoltaica cambiará si duplica la luz solar que entra.
También me pregunto si las matrices se degradan más rápido debido a una mayor tasa de daño por radiación...
@Chris: La energía fotovoltaica para aplicaciones espaciales suele estar 'endurecida'. El fabricante cuya hoja de datos se menciona también produce células fotovoltaicas para aplicaciones terrestres, pero tiene razón, también podría haber más daños.

Respuestas (1)

Eso depende de muchos factores, pero si solo observamos los factores de irradiancia, podemos hacer una comparación rápida.

STC en un acrónimo de "Condiciones de prueba estándar de fábrica", que es de 1000 vatios por metro cuadrado de radiación solar, 1,5 de masa de aire y temperatura de celda de 77 grados Fahrenheit.

PTC es un acrónimo de "Photo Voltaic USA Test Conditions", que se desarrolló en el sitio de prueba de PV USA en la Universidad de California Davis. La clasificación PTC representa una condición más real de 1000 vatios por metro cuadrado de radiación solar, 1,5 de masa de aire, 68 grados Fahrenheit de temperatura ambiente a 33 pies sobre el nivel del suelo y una velocidad del viento de 1 metro por segundo.

Por lo tanto, la clasificación de un panel se basa en 1000 vatios por metro cuadrado. En órbita esto es un poco más fuerte 1361 ⁠vatios por metro cuadrado. La radiación solar de Venus es de unos 2613,9 vatios por metro cuadrado.

Un panel de 100 W en la Tierra produciría 136 W en el espacio y 261 W alrededor de Venus. Esto supone las mismas condiciones ambientales, pero básicamente obtienes aproximadamente el doble de potencia.

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