Trouvez des fabricants de technologies solaires et de solutions solaires pour drones, UAV, UGV, ASV et robotique.
Lire le Présentation de la technologie
Batteries lithium-ion intelligentes personnalisées pour UAS, systèmes de gestion de l'alimentation, logiciels de gestion de flotte, intégration MPPT solaire
Si vous concevez, construisez ou fournissez Technologie solaire pour drones, Créez un profil pour mettre en avant vos compétences et entrer en contact avec des visiteurs qui recherchent activement vos solutions.
Énergie solaire pour drones et systèmes sans pilote
Les récentes avancées en matière de technologie photovoltaïque (PV) ont fait de l’énergie solaire une alternative viable pour alimenter les aéronefs sans pilote (UAV, UAS, RPAS, drones) ainsi que les plateformes autonomes terrestres et maritimes (USV, ASV). Il existe désormais de nombreux modèles éprouvés de véhicules et d’aéronefs autonomes qui intègrent la technologie solaire.
Efficacité de la technologie solaire
Le paramètre le plus couramment utilisé pour comparer les performances des technologies solaires est l’efficacité. L’efficacité mesure la quantité d’énergie solaire incidente qui peut être convertie en électricité utilisable. Elle est influencée par la longueur d’onde, la réflectance, la température et un certain nombre d’effets au niveau quantique.
Système de gestion de l’énergie solaire pour drones
Les records d’efficacité solaire s’élèvent actuellement à 29,1 % pour une cellule solaire à jonction unique et à 31,6 % pour une cellule solaire à jonctions multiples. Les cellules solaires à jonctions multiples utilisent plusieurs couches pour capter la lumière à plusieurs longueurs d’onde, ce qui leur permet d’atteindre des rendements plus élevés que les cellules à jonction unique. L’inconvénient est que leur processus de fabrication est plus complexe et plus coûteux, ce qui les rend plus adaptées à des projets spéciaux de drones solaires à budget élevé qu’à des systèmes sans pilote produits en série.
Rapport puissance/poids photovoltaïque
Le rapport puissance/poids est calculé en divisant la puissance de sortie du système photovoltaïque par son poids total. L’intégration de cellules solaires dans les ailes d’un drone peut nécessiter des ajustements structurels, ainsi qu’un boîtier de protection qui permettra aux cellules solaires de résister aux environnements difficiles dans lesquels le drone solaire évolue. Il peut également y avoir un poids supplémentaire dû aux interconnexions et au câblage supplémentaires. Tous ces facteurs doivent être pris en compte lors du calcul du poids total du sous-système solaire.
Rapport puissance/surface des cellules solaires
Le rapport puissance/surface est un indicateur important à prendre en compte, car la surface utilisable pour les cellules solaires est limitée, même sur les grands drones solaires à voilure fixe. L’augmentation de la surface alaire d’un drone afin d’accueillir davantage de cellules solaires peut entraîner une augmentation du poids structurel et de la traînée qui n’est pas compensée par le gain en énergie solaire.
La taille relative des cellules solaires individuelles par rapport à la taille des ailes est également une caractéristique importante, car des cellules plus petites permettent des densités d’empilement plus élevées.
Indice de performance combiné
La prise en compte isolée des paramètres ci-dessus peut ne pas être suffisante pour évaluer l’adéquation d’une technologie solaire à une application particulière pour drones. Un rendement élevé peut s’accompagner d’une augmentation inacceptable du poids, et un rapport puissance/poids élevé peut ne pas suffire à compenser un faible rendement de conversion, en particulier si la surface alaire disponible du drone est trop petite pour fournir une puissance suffisante.
Un indice de performance solaire combiné pour les drones a été proposé par le développeur de technologies photovoltaïques Alta Devices. Il prend en compte à la fois les rapports puissance/surface et puissance/masse, car des valeurs élevées pour ces deux paramètres sont extrêmement souhaitables pour les applications solaires des drones.
L’indice solaire proposé multiplie les deux rapports et prend la racine carrée du produit afin de fournir un résultat exprimé en puissance (watts).
Une grande variété de technologies photovoltaïques utilisant différentes chimies ont été développées par des fabricants et des groupes de recherche. Elles peuvent être divisées en deux grands groupes : celles à base de plaquettes et celles à base de couches minces. Vous trouverez ci-dessous une sélection de technologies photovoltaïques qui pourraient être utilisées pour produire des systèmes d’énergie solaire pouvant être intégrés dans des drones et des UAV.
Cellules solaires en silicium cristallin
Une grande partie de l’industrie actuelle des cellules solaires est centrée sur la fabrication de plaquettes de silicium cristallin. Il s’agit d’une technologie très mature, qui offre généralement un bon rendement. Cependant, les plaquettes sont relativement épaisses et fragiles, ce qui nécessite des laminés supplémentaires pour assurer une protection adéquate. Cela peut augmenter considérablement le poids total du système et limiter les options d’intégration, deux facteurs qui affectent particulièrement les petits UAV.
Cellules solaires à couche mince en cuivre, indium, gallium et sélénium (CIGS)
Le CIGS est une technologie flexible à couche mince qui offre un rendement pouvant atteindre 13 %. Les cellules sont sensibles à l’humidité et à l’air et doivent être enfermées dans des boîtiers hermétiques, ce qui ajoute du poids et réduit les options d’intégration. Les cellules CIGS souffrent également d’un rendement réduit à des températures élevées et à faible intensité lumineuse.
Cellules solaires en silicium amorphe (a-Si)
Les cellules en silicium amorphe présentent de nombreux avantages : elles sont peu coûteuses, faciles à intégrer dans les structures, insensibles à l’humidité et à l’air, et la technologie est mature. Cependant, elles souffrent d’un faible rendement, ce qui signifie que la plupart des drones ne disposeront pas d’une surface suffisante pour monter suffisamment de cellules afin de répondre aux besoins énergétiques du système.
Cellules solaires à couche mince en arséniure de gallium (GaAs)
Le GaAs à couche mince est une technologie plus récente qui permet d’obtenir des cellules légères et flexibles avec des rendements de conversion et des rendements énergétiques élevés. Les cellules à couche mince en GaAs sont moins sensibles à l’air et à l’humidité et plus faciles à intégrer que les cellules CIGS, et leur petite taille permet d’obtenir des densités d’emballage élevées. Ces facteurs les rendent idéales pour alimenter en énergie une large gamme de drones solaires de différentes tailles et classes.
Les cellules à couche mince en GaAs obtiennent de meilleurs résultats que toute autre technologie d’énergie solaire selon l’indice de performance solaire combiné détaillé précédemment.
Recherche d'entreprises et de produits
S'abonner à l'eBrief hebdomadaire
Les derniers développements techniques et d'ingénierie directement dans votre boîte aux lettres électronique - rejoignez les milliers d'ingénieurs qui la reçoivent.