Paneles Solares

ENSAYO MECANICO DE INTERCONECTORES DE CELDAS SOLARES EN APLICACIONES ESPACIALES
C.J. Bruno*† , V.R. Goldbeck†† , L.M. Merino † , G. Rubiolo ††,†††.
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Unidad de Actividad Física †† Unidad de Actividad Materiales ††† Investigador del CONICET COMISIÓN NACIONAL DE ENERGÍA ATÓMICA (CNEA) - Centro Atómico Constituyentes (CAC) Av. Gral. Paz 1499 (1650) San Martín _ Pcia. Buenos Aires _ Argentinae-mail goldbeck@cnea.gov.ar

RESUMEN
La predicción de vida para interconectores utilizados en generadores solares de satélites es obtenida con ensayos de fatiga térmica o por métodos analíticos de limitada validez. Para disminuir el tiempo de ensayo, el ciclado térmico puede ser reemplazado por ciclado mecánico. En este trabajo se diseñó y construyó una máquina que simula la deformaciónmecánica del interconector en servicio y además mide su resistencia eléctrica. Interconectores de Ag y Ta recubierto con una fina capa de Ti-Pd-Ag fueron diseñados, fabricados y ensayados en fatiga. Se presentan algunos resultados preliminares de la vida en fatiga de estos interconectores y de la evolución de su resistencia eléctrica con el número de ciclos en fatiga.

ABSTRACT
For prediction of thelifetime of interconnectors within solar generators in orbit, long time thermal cycling tests and analytical methods with limited validity were used. To decrease the time effort, the thermal cycling can be replaced by a mechanical cycling of interconnector’s samples. In this work a test machine for mechanical simulation of the gap variations in the interconnector length was designed and it alsomeasure its electrical resistance. Interconnectors of Ag and Ta covered with a thin layer of Ti-Pd-Ag were designed, made and tested in fatigue. First results of fatigue life in those interconnectors are presented and the evolution of its electrical resistance with the number of cycles in fatigue is shown.

INTRODUCCION Los módulos solares son la fuente de energía habitual en satélites y otrasaplicaciones espaciales. Están constituidos por celdas solares individuales, conectadas por interconectores metálicos para realizar la configuración eléctrica necesaria. Durante las misiones los módulos y sus componentes deben soportar las condiciones propias del ambiente espacial y de las características de la misión. Una de estas condiciones es el ciclado térmico debido a la situación en la cualse encuentren los módulos, es decir apuntando al Sol o en eclipse, con temperaturas extremas que dependerán de la altitud y las características de disipación. Los interconectores son básicamente una cinta metálica delgada (< 50 µm), cuya forma incluye un alivio para compensar las deformaciones debidas a las tensiones producidas por el ciclado térmico. En particular para órbitas de baja altura,estos interconectores deben soportar un alto número de ciclos de fatiga debido al ciclado térmico. En este trabajo se describe el desarrollo de un ensayo acelerado de fatiga, que incluye la realización de una máquina que produce pequeñas deformaciones (240 µm). El objetivo de este ensayo es evaluar el comportamiento de los materiales y el proceso de fabricación de estos interconectores.DESCRIPCION Los interconectores a ensayar están constituidos por cintas de Ag, Mo ó Ta, estos materiales son elegidos para las primeras pruebas por ser candidatos típicos para constituir los conectores de las celdas solares en los módulos solares de los satélites. Los materiales seleccionados deben satisfacer , entre otras, las siguientes consideraciones: • • • Maleabilidad suficiente para adquirir lageometría necesaria Baja resistividad específica Soldabilidad

En el caso del Ta y el Mo se los recubre con una capa de Ag para mejorar su soldabilidad. La forma y dimensiones de los interconectores diseñados pueden observarse en la figura 1.

Figura 1: geometría de los interconectores

aproximadamente 10 cm x 7 cm y 3 cm de altura. Para comenzar a estudiar el comportamiento se eligieron...