Российские ученые разработали установку для выпуска солнечных элементов для спутниковых батарей на сапфировых подложках. Эта прорывная технология обеспечит более высокий КПД и снизит стоимость по сравнению с существующими аналогами.
Прорыв в космической энергетике от СКФУ
В Северо-Кавказском федеральном университете (СКФУ) успешно создан прототип установки МОС-гидридной эпитаксии. Она предназначена для выращивания полупроводниковых слоев из газовой фазы, необходимых для солнечных элементов на сапфировых подложках.
Переход от кремния и арсенид-галиевых подложек к сапфировым позволит увеличить эффективность элементов до впечатляющих 30%. Это не только снизит зависимость России в производстве космических солнечных батарей, но и откроет перспективы для уверенной конкуренции на мировом рынке.
На прототипе уже планируется вырастить пилотные образцы. Масштабированием этой перспективной технологии займется компания «Стилсофт».
Инновационная конструкция и преимущества сапфира
Сапфировые подложки демонстрируют исключительную стойкость к экстремальным температурам и космической радиации. Их высокая оптическая прозрачность в широком диапазоне от УФ до ИК-излучения и плотность вдвое ниже германия делают будущие батареи значительно легче.
Как поясняется на сайте СКФУ, ключевая инновация ученых заключается в том, что солнечный свет будет проходить непосредственно через сапфировую подложку. Такой подход, по сути, «выворачивает наизнанку» традиционный элемент солнечной батареи.
Директор научно-образовательного центра фотовольтаики и нанотехнологий СКФУ Игорь Сысоев подчеркивает: отечественные разработки способны удешевить производство элементов для солнечных батарей в десятки раз.
На начало 2025 года в России работали лишь два предприятия по выпуску космических солнечных батарей. Учитывая, что основные мощности сосредоточены за рубежом, запуск производства на Ставрополье станет важнейшим шагом в импортозамещении.
Российские сапфиры для мировой электроники
Сапфировые подложки — критически важный компонент современной электроники, ценимый за прочность и термостойкость. Их активно используют лидеры отрасли, такие как тайваньская TSMC и Apple в производстве стекол для iPhone и Watch.
Российский гигант «Монокристалл» (входит в «Концерн энергомера»), один из мировых лидеров по выпуску искусственных сапфиров в Белгородской области, нарастил выручку в 2022 году на 17% до 6,4 млрд руб. Этому способствовали поставки кристаллов крупным китайским производителям компонентов.
Экспорт сапфиров из России в первом полугодии 2022 года показал уверенный рост на 65%, достигнув 310 тонн. Спрос существенно увеличили Китай, Тайвань и страны Европы.
Источник: biz.cnews.ru
