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Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-11092012-093545


Tipo di tesi
Tesi di laurea specialistica
Autore
GREGUCCI, STEFAN
URN
etd-11092012-093545
Titolo
Pannelli fotovoltaici a basso costo per piccoli satelliti: progettazione, sviluppo e qualifica per applicazione su UniSat5
Dipartimento
INGEGNERIA
Corso di studi
INGEGNERIA AEROSPAZIALE
Relatori
relatore Prof. Marcuccio, Salvo
relatore Dott. Pergola, Pierpaolo
Parole chiave
  • pannelli
  • solari
  • satellite
  • potenza
  • siliconi
  • ribbon
  • coverglass
  • termovuoto
  • celle
  • pcb
Data inizio appello
27/11/2012
Consultabilità
Completa
Riassunto
I pannelli solari per la generazione di potenza nello spazio sono molto costosi e ogni piccolo miglioramento nello sviluppo, produzione e processo di qualificazione può produrre risparmi significativi per i piccoli satelliti a basso costo.
Questo lavoro presenta le attività di ricerca svolte in collaborazione tra l’Università di Pisa e Alta Spa circa la progettazione, la produzione e l’assemblaggio di un pannello fotovoltaico per applicazione su piccoli satelliti in preparazione di un test di volo previsto per l’inizio del 2013 a bordo del micro satellite UniSat-5.
Il metodo sviluppato è basato sul basso costo e su tecniche a “bassa tecnologia” per assemblare e qualificare il pannello.
La prima parte di questo lavoro delinea il progetto del pannello ed i processi di costruzione. L’approccio adottato prevede l’uso di un circuito stampato dove le celle “nude” sono installate attraverso un nastro biadesivo isolante e ciascuna cella è ricoperta con un vetro in borosilicato drogato con ossido di cerio, usando un silicone a volatilità controlla. L’incollaggio è realizzato con la tecnica del sacco a vuoto, sviluppata in casa.
La seconda parte descrive la caratterizzazione elettrica del pannello e il test di termo vuoto effettuato per valutare le proprietà di outgassing del protofligth model sviluppato ad Alta, in particolare dell’unità di volo progettata e sviluppata per essere montata sul satellite UniSat-5.


Solar panels for power generation in space are quite expensive and even small improvements in the development, production and qualification process may result in significant savings for low cost small satellites.
This thesis presents the research activities carried out in collaboration with the University of Pisa and Alta SpA about the design, manufacturing and assembly of a photovoltaic panel for small satellite applications in preparation of a test flight scheduled for early 2013 on the UniSat-5 small spacecraft.
The method developed is based on low cost and “low tech” techniques to assemble and qualify the panel.
The first part of this study outlines the panel design and the manufacturing processes. The approach adopted uses a printed circuit board where bare cells are installed by means of a double-sided insulating adhesive tape and each cell is covered with cerium doped borosilicate glass, using a controlled volatility silicone. Bonding was performed with a dedicated vacuum bag technique, in-house developed.
The second part describes the electrical characterization of the panel and the thermal vacuum test carried out to estimate the outgassing properties of the protoflight model developed at Alta, in particular of the flight unit designed and developed to be mounted on board of the UniSat-5 satellite.
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