Установка для производства солнечных батарей спутников на сапфировых подложках создана в России
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».
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.
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.
Сообщение Установка для производства солнечных батарей спутников на сапфировых подложках создана в России появились сначала на Время электроники.