Томские ученые ищут способы развития энергетики в космосе

Томский государственный университет совместно с Институтом физики полупроводников СО РАН в рамках контракта с Роскосмосом ведет разработку космических солнечных батарей на основе искусственно созданного химического соединения А3B5, которое вдвое превышает производительность обычных кремниевых батарей. Об этом рассказал начальник научного управления ТГУ Иван Ивонин.

– Мы пытаемся создать материал с высоким КПД преобразования солнечной энергии в электрическую. Кремний имеет право на жизнь, но в том случае, когда батареи находятся на Земле. Кремний позволяет вырабатывать 20–23% энергии, а этот материал – начиная от 40%, – подчеркнул Ивонин.

Кроме того, А3B5 повышает живучесть станции. Если кремниевые батареи работают на орбите примерно 1,5 года, то жизненный цикл батарей на основе сложных полупроводников превышает 15 лет.

Иван Ивонин отметил, что оборудование на основе А3B5 можно разместить на спутниках, лунных базах и даже на кораблях дальнего странствия:

– Сейчас идет эксперимент. Собирается модель станции, которая имитирует полет на Марс, и ученые пытаются оценить, как человек перенесет эти условия. Чтобы осуществить такой полет, на самой станции нужны радиационно-устойчивые солнечные батареи, поэтому кремний там не годится.

В рамках контракта с Роскосмосом уже в 2013 году планируется развернуть на МКС систему, которая позволит «выпекать» солнечные батареи из нового материала прямо в космосе. Поскольку на МКС работают американцы, Ивонин не исключает возможности сотрудничества с NASA при реализации этого проекта.

По мнению ученого, солнечная энергетика имеет большой потенциал и в суровых сибирских условиях, поскольку при низких температурах производительность полупроводников увеличивается:

– Солнечная энергетика имеет большие перспективы. Все, что сейчас добывается из-под земли, рано или поздно закончится, а солнце будет всегда.

Другим космическим проектом ТГУ является разработка открытых спутников, также финансируемая Роскосмосом. Проект выполняется совместно с ТУСУРом и ТПУ. Ожидается, что первые российские открытые спутники появятся уже в конце 2012 года.

 

Первые российские солнечные батареи на основе кремния появились еще в 1980-х. В частности, томский НИИПП делал так называемые чемоданчики для Минобороны – комплекс, включающий в себя лампы, телевизор и радиоприемник, работающие от солнечной энергии. Сегодня институт способен выпускать батареи всех габаритов: от маленьких для сотовых телефонов до станций размером 2 на 3 м, которые могут обеспечить электроэнергией жилой дом.