Новые солнечные батареи из Самары как результат импортозамещения
AstroNews.ru - 30 Августа 2016 18:41:36
Скорее всего, дело и не в этом стремлении уйти от западных комплектующих и технологий. Самарский исследовательский центр им. Королёва и так уже был на подходе со своей инновацией. Просто политика импортозамещения подтолкнула дело вперёд.
Таким образом, уже в апреле были начаты непосредственно в космосе испытания новых солнечных батарей с принципиального новыми фотоэлектрическими преобразователями.
Предполагается, что эти преобразователи станут основой солнечных батарей нового типа, которые будут стоить значительно дешевле западных аналогов.
Испытания проводятся на аппарате «Аист-2Д», который был веден на орбиту первой ракетой с космодрома «Восточный» 28 апреля этого года.
Для испытаний и сравнений на спутнике разместили 14 образцов пластин 3 на 2 см. Причём, одна из них выполнена по старой технологии и 13 – по новой. Все 13 новых элементов имеют разную геометрию чувствительного слоя и разный его состав – или карбид кремния, или сульфид цинка, или фторид диспрозия и другие вещества.
Как передают из центра управления полётом, со всеми образцами сегодня имеется устойчивая связь, которая позволяет надёжно контролировать поведение элементов при разной освещённости, разной температуре и разном угле воздействия солнечных лучей.
На обработку всей информации уйдёт около года. Как предполагают учёные, результаты исследований лягут в основу изготовления новых фотоэлементов не только для космических целей, им видится уже применение своих разработок в тех же электромобилях или зарядных устройствах гаджетов.
Ноу-хау самарцы пока, понятное дело, не раскрывают. Но просочились сведения, что они смогли повысить КПД пластин на основе кремния и карбида кремния не менее чем до 30%. Таким показателем до сих пор обладали только наноструктуры на подложке германия. Но эти имеют большую удельную массу, что для космических солнечных батарей имеет принципиальное значение - 1,9 кг против 1,7 у «инновации» на квадрат (если батарея 5 на 10 метров, то она будет весить «в Самаре» на 10 килограмм легче), стоят они в 5 раз дороже, да и запасов германия на Земле значительно меньше, а сосредоточены они на 90% в Китае и США.
Раскрыта немного и основная идея, реализованная в Самаре. В её основе – многослойная структура из нанокристаллов кремния, карбида кремния и ионов редкоземельных элементов. Каждый слой отвечает за поглощение своего диапазона солнечного излучения. В сумме и получается больше 30% коэффициента полезного действия.
Есть и ещё два плюса, которые определили пути поиска российских учёных. Во-первых, технология работы с кремнием давно и прекрасно отработана. А, во-вторых, кремния на Земле – огромное количество.