Abstract
In the case of cubesat, a PCB-based deployable solar panel advantageous in terms of weight reduction and electrical circuit design is widely used considering the limited weight and volume of satellites. However, because of the low thermal conductivity of PCB, there is a limit relative to heat dissipation. In this paper, the thermal gap pad is applied to the contact between the PCB-based solar panel and the aluminum stiffener mounted on the outside of the panel. Thus, the heat transfer from the solar cell to the rear side of the panel is facilitated. It maximizes the heat dissipation performance while maintaining the merits of PCB panel, and thus, it is possible to improve the power generation efficiency from reducing the temperature of the solar cell. The effectiveness of the thermal design of the 6U cubesat's deployable solar panel using the thermal gap pad has been verified through on-orbit thermal analysis based on the results, compared with the conventional PCB-based solar panel.
초소형 위성인 큐브위성의 경우 위성체의 제한적인 중량 및 부피를 고려하여 경량화 및 전기적 회로설계 측면에서 유리한 PCB 기반의 전개형 태양전지판이 폭넓게 적용되고 있으나, PCB의 낮은 두께 방향 열전도율로 인해 태양전지셀의 방열이 어려운 점이 있다. 본 논문에서 제안한 6U 큐브위성용 태양전지판은 PCB 기반의 태양전지판으로 제작되고, 판넬 외곽에 장착된 알루미늄 보강재 접속부에 열전도 패드가 적용된다. 따라서 판넬 전면부의 태양전지셀에서 방열면인 판넬 후면으로 열전달이 원활하도록 하여 PCB 적용에 따른 장점을 유지하면서도 방열성능을 극대화함으로서 태양전지셀 온도 하강에 따른 전력생성효율 향상이 가능한 장점을 갖는다. 본 연구에서 제안된 열전도 패드가 적용된 태양전지판의 열제어 측면에서의 유효성 입증을 위해 궤도 열해석을 통해 기존 PCB 태양전지판과 비교 분석을 실시하였다.