Поделиться
В России создали установку для производства солнечных батарей для спутников на сапфировых подложках
Российский ученые создали установку для производства солнечных элементов для спутниковых батарей на сапфировых подложках, КПД которых будет выше существующих аналогов, а стоимость ниже.
Солнечные батареи для спутников
В Северо-Кавказском федеральном университете (СКФУ) создали прототип установки МОС-гидридной эпитаксии для выращивания полупроводниковых слоев из газовой фазы для солнечных элементов на сапфировых подложках, сообщил «Коммерсант».
Ранее для этих целей использовали кремний, потом арсенид-галиевые подложки. Применение сапфировых повысит КПД до 30%, что не только снизит зависимость России в производстве солнечных батарей для спутников, но и позволит составить конкуренцию на мировом рынке.
На прототипе установки вырастят пилотные образцы. Масштабировать технологию вузу поможет компания «Стилсофт».
«Вывернутый наизнанку» элемент
Сапфиры выдерживают экстремальные температуры и радиацию космоса и обладают высокой оптической прозрачностью в диапазоне от ультрафиолета до инфракрасного излучения. Их плотность в два раза ниже, чем у германия, что снижает массу батарей.
Идея ученых, как указано на сайте СКФУ, заключается в том, что попадающий на устройство солнечный свет будет проходить сразу через сапфировую подложку, то есть элемент для будущей солнечной батареи будет «вывернут наизнанку».
По словам директор научно-образовательного центра фотовольтаики и нанотехнологий СКФУ Игоря Сысоева, отечественные разработки позволит в десятки раз удешевить производство элементов для солнечных батарей.
На январь 2025 г., по данным представителей СКФУ, на территории России было только два предприятия, выпускающих солнечные батареи для космоса — в Московской области и в Краснодарском крае. Основная часть производственных мощностей находится за границей, поэтому производство солнечных батарей и на Ставрополье действительно может стать важным шагом в условиях санкций и импортозамещения, отметили представители вуза.
Применение сапфиров в электронике
Сапфировые подложки — критически важный компонент, который используют производители электроники. Они прочные и устойчивы к высоким температурам. Их активно применяет, например, тайваньская TSMC. Apple использует их для производства стекол в смартфонах iPhone и смарт-часах Watch. Сапфировые стекла крепче классических, что делает их более подходящими для применения в мобильных устройствах, подверженных различным внешним воздействиям.
Один из крупнейших в мире производителей искусственных сапфиров — российский завод «Монокристалл» (входит в «Концерн энергомера»), находящийся в Белгородской области, увеличил по итогам 2022 г. свою выручку на 17% до 6,4 млрд руб. за счет поставок кристаллов одному из крупнейших китайских производителей сапфировых компонентов для производителей мобильных устройств.
В первом полугодии 2022 г. экспорт сапфиров из России увеличился на 65% до 310 тонн. Тогда Америка и Южная Корея сократили закупку этого материала в нашей стране, а Китай, Тайвань и страны Европы, наоборот, увеличили.
Короткая ссылка
