MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Американская компания Rocket Lab с новозеландским прошлым объявила о начале серийного выпуска нового солнечного элемента IMM Apex, предназначенного для солнечных панелей спутников и космических аппаратов. Главная особенность разработки — отказ от германия, который последние десятилетия использовался как основа для высокоэффективных многопереходных солнечных элементов космического назначения, но теперь стал инструментом давления в руках Китая.
Источник изображения: Rocket Lab
В традиционных трёхпереходных солнечных элементах типа GaInP/GaAs/Ge полупроводниковые слои выращиваются на германиевой подложке. Германий обеспечивает хорошее соответствие кристаллической структуры для наращивания, однако запрет на его поставки из Китая с декабря 2024 года создал для отрасли проблемы.
В предложенной Rocket Lab технологии IMM Apex используется инвертированная метаморфная архитектура (Inverted Metamorphic): полупроводниковые слои выращиваются в обратном порядке, между материалами с разными параметрами кристаллической решётки применяются специальные буферные слои, а после формирования структуры исходная подложка удаляется. В результате рабочий фотоэлемент сохраняет высокое качество кристаллов, становится значительно легче и не нуждается в германии.
По данным Rocket Lab, новый элемент обеспечивает лабораторную эффективность преобразования солнечного света на уровне 31,5 % и примерно на 40 % легче традиционных космических трёхпереходных элементов. Снижение массы особенно важно для спутников: уменьшение веса солнечных батарей позволяет либо снизить стоимость вывода аппарата на орбиту, либо увеличить доступную электрическую мощность при той же массе конструкции. Кроме того, IMM Apex разработан как прямой заменяемый компонент для существующих космических солнечных панелей — производителям спутников не потребуется полностью менять конструкцию энергосистем.
Новая технология основана на опыте Rocket Lab с инвертированными метаморфными элементами, которые уже применялись в космических миссиях. Предыдущие версии этой технологии обеспечивали энергией марсианский вертолёт NASA Ingenuity и работают на спутниках более десяти лет. Сейчас производство IMM Apex разворачивается на предприятии Rocket Lab в Альбукерке (штат Нью-Мексико), где компания планирует ежегодно выпускать солнечные элементы на сотни киловатт для коммерческих спутниковых группировок, научных аппаратов и государственных космических программ.
Источник:
