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Le procedure di test e qualifica di celle solari per utilizzo spaziale sono lunghe e molto costose. Proprio per proporre un’alternativa a queste procedure è stato pensato lo sviluppo dello strumento oggetto di questa tesi.
L'obiettivo che si pone lo strumento tesi è di monitorare la tensione e la temperatura nel tempo delle celle solari scelte e produrre un set di dati da inviare, tramite un bus per la trasmissione di dati, al computer di bordo del satellite, e da questo poi ad una stazione di terra.
In questo lavoro, sviluppato in collaborazione tra l’Università di Pisa e i laboratori di Alta S.p.A., vengono descritti la progettazione, lo sviluppo, la prototipazione e la sperimentazione di uno strumento per la misura in orbita delle prestazioni di celle solari.
Il sistema ha un’architettura basata su un microprocessore della famiglia MSP430, prodotto dalla Texas Instruments, che attraverso una particolare circuiteria sviluppata nell’ambito di questo lavoro, applica dei carichi variabili alle celle solari. La caduta di tensione che si verifica ai capi della cella solare è acquisita, insieme al valore di temperatura, dal microprocessore, che ha anche il compito di trasmetterla a terra tramite il computer di bordo del satellite permettendo così di ottenere delle curve tensione-corrente e tensione-potenza. In questo modo è possibile controllare le prestazioni delle celle solari a diverse temperature ed il degrado delle stesse nel tempo.
Il prototipo realizzato permette di ottenere le curve tensione-corrente e tensione-potenza per tre celle solari uguali ma con differenti coperture.
I risultati ottenuti durante le prove a terra hanno provato l’affidabilità dell’architettura scelta, poiché hanno permesso di disegnare delle curve che sono quelle caratteristiche delle celle solari provate