Медные солнечные элементы с эффективностью 26% испытают на космическом аппарате

Австралийская компания SunDrive Solar начала разработку солнечных панелей для космических аппаратов на основе медных фотоэлектрических элементов. В рамках проекта с производителем космических технологий Space Machines Company (SMC) технологию планируют интегрировать в спутник Optimus Viper массой около 200 кг.

Для проекта SunDrive выбрала тонкоплёночные гетеропереходные солнечные элементы (HJT) с медными контактами. В лабораторных испытаниях на Земле они продемонстрировали эффективность преобразования солнечной энергии 26,41%. При этом небольшая толщина и масса элементов особенно важны для космических систем, где каждый дополнительный грамм влияет на полезную нагрузку аппарата.

Медь вместо серебра

Главная особенность разработки SunDrive — запатентованная технология прямого нанесения меди. Она позволяет заменить серебро, которое традиционно используется в токопроводящих контактах солнечных элементов.

По словам представителей компании, медь примерно в 100 раз дешевле серебра за килограмм и приблизительно в 1000 раз распространённее в земной коре. Это открывает возможности для снижения стоимости производства и уменьшения зависимости от ограниченных материалов без существенного ухудшения характеристик солнечных элементов.

Однако использование технологии в космосе требует дополнительных испытаний. Панели должны выдерживать вибрации во время запуска, вакуум, а также резкие перепады температур на орбите.

Первые прототипы планируют создать к 2027 году

Совместная инженерная работа SunDrive и SMC началась в октябре 2026 года. Первый этап проекта планируют завершить к апрелю 2027 года. Он предусматривает создание прототипов солнечных панелей полноразмерного полётного формата.

SunDrive займётся проектированием фотоэлектрических элементов и модулей, а Space Machines Company — разработкой конструкции панелей, испытаниями и интеграцией оборудования со спутником Optimus Viper.

Следующие этапы будут направлены на создание готовой к полёту развёртываемой солнечной батареи. В дальнейшем разработку рассчитывают использовать не только в аппаратах SMC, но и на более широком рынке спутниковых технологий.

Параллельно развиваются и другие решения для космической энергетики. Например, американская Rocket Lab представила солнечные элементы IMM Apex с эффективностью 31,5% на начало срока эксплуатации (BOL). По заявлению компании, они также позволяют снизить массу элементов на 40%.

Новые разработки показывают, что космическая солнечная энергетика движется в сторону повышения эффективности, уменьшения массы оборудования и сокращения использования дорогостоящих материалов.