Сотрудники Самарского университета имени Королева получили хорошую новость из космоса. Пять лет назад они поставили амбициозную задачу — создать космические солнечные батареи из доступных в России материалов, при этом дешевле, чем зарубежные аналоги. В итоге солнечные батареи из пористого кремния отлично себя зарекомендовали. Теперь новую технологию можно использовать, например, для зарядных устройств.
Этот научный эксперимент принес космические результаты. А ведь еще несколько назад лет коллеги твердили: ничего у вас не получится, и ваши экспериментальные солнечные батареи на орбите рассыплются в прах.
Наталья Латухина, доцент кафедры физики твердого тела Самарского государственного университета: «Да вы что! После первого же оборота вокруг Земли, когда Солнце переходит в тень, температура меняется от минус 100 до плюс 180, у вас все ваши кораллы разлетятся. Оказалось, нет».
Спутник «Аист 2Д» для дистанционного зондирования Земли вывели на орбиту с космодрома Восточный пять лет назад. На его борту вместе с традиционными солнечными батареями были и инновационные. Их отличие — в самом материале. Традиционно в космической энергетике используется германий, производство которого токсично и дорогостояще. При этом подходящий для космоса германий в России вообще не добывается. В батареях инновационных придумали использовать пористый кремний. Вышло в пять раз дешевле.
Дарья Шишкина, старший преподаватель кафедры инженерии Самарского государственного университета: «Впервые был запущен материал, который в принципе предназначен для наземной солнечной энергетики».
В космосе мелочей не бывает: важен каждый грамм веса и каждый киловатт электричества. Для лучшего результата на поверхности экспериментальных батарей ученые создали равномерный рельефный слой — по специальной методике. Кремний стал как губка в прямом и переносном смысле. Впитывает больше лучей, а значит дает больше энергии.
Галина Рогожина, доцент кафедры физики Самарского государственного университета: «Чем больше толщина поры, тем больше коэффициент полезного действия. Тем больше энергии мы можем собрать с нашего солнечного элемента».
Теперь уже доказано, что использовать свойства пористого кремния можно и в космосе, и на Земле — в электромобилях, беспилотниках, да и просто в быту, хотя бы в зарядных устройствах для гаджетов. На очереди следующий эксперимент: а что если снять защитные стекла и сделать батареи легче, сэкономив полезные граммы. Но чтобы получить новые космические результаты опять придется несколько лет потеть в научных лабораториях.
С кремниевыми батареями получилось все наоборот. Вначале они были испытаны в космосе и только теперь на Земле. После пяти лет на орбите полезные свойства кремния будут изучать на наземной станции «Памир» в Таджикистане.