федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева»
Новая технология покрытия для солнечных батарей получила поддержку "УМНИКА"

Новая технология покрытия для солнечных батарей получила поддержку "УМНИКА"

Самарский университет

Студент Самарского университета стал победителем федерального конкурса для молодых ученых

Стартап-центр Самарского университета кафедра радиофизики и полупроводниковой микро- и наноэлектроники УМНИК Конкурсы Достижения студентов Физический факультет институт естественных и математических наук Латухина Наталья Аист-2Д студенту сотруднику
09.02.2018 2018-02-13
Стали известны победители федеральной программы по выявлению и поддержке молодых ученых, стремящихся к самореализации через инновационную деятельность, «УМНИК». Среди лауреатов программы - 10 молодых ученых Самарского университета. Один из победителей - представитель физического факультета, студент 4 курса Иван Шишкин.

Иван Шишкин разрабатывает новую технологию создания элементов для солнечных батарей с использованием кремния. Солнечная батарея представляет собой объединение фотоэлектрических преобразователей (ФЭП), которые преобразуют энергию Солнца в постоянный электрический ток. При этом солнечные батареи - практически безальтернативный источник энергии для космических аппаратов. В космической промышленности к ним предъявляются высокие требования: солнечные батареи должны легкими, устойчивыми к радиации, экономичными. 
В России ученые при изготовлении солнечных элементов сделали ставку на кремний, в отличие от зарубежных коллег, использующих германий. Кремний обладает рядом преимуществ. Во-первых, его запасы доступны и практически неограниченны, так как диоксид кремния - это обычный песок.  Во-вторых, батареи на основе кремния обеспечивают длительный ресурс работы и не требуют трудоемких затрат при производстве. К тому же, солнечные батареи с использованием кремния в пять раз дешевле зарубежных аналогов на основе германия. 
Новаторская идея Ивана Шишкина в том, что он предложил использовать при изготовлении солнечных элементов не однородную, а многослойную структуру. Образно говоря, предложенные им солнечные элементы - это пирог с начинкой из кремния. Такое изменение структуры позволяет увеличить КПД солнечных батарей с 15-17% до 22-25% и делает их эквивалентными существующим эталонам рынка. 
Полученный по результатам конкурса грант в 500 тыс. руб. Иван Шишкин планирует направить на разработку научно-технических основ технологии изготовления фоточувствительных структур на базе пористого нанокристаллического кремния. Кремниевые ФЭП, которые разрабатываются студентом, могут быть использованы не только в космической, но и в земной промышленности - новыми солнечными батареями могут оснащаться электромобили, зарядные устройства мобильных телефонов, а также любая бортовая электроника.
Работа Ивана Шишкина, подготовленная под руководством доцента кафедры радиофизики, полупроводниковой микро- наноэлектроники Натальи Латухиной - закономерное продолжение исследований материалов для создания солнечных батарей космических аппаратов, которые ведутся в Самарском университете. Такие элементы сейчас находятся в режиме тестирования в космосе на малом космическом аппарате «АИСТ-2Д», запущенном с космодрома Восточный в 2016 году.
Сейчас на «АИСТ-2Д» проходят испытания 14 типов ФЭП. Среди них один контрольный образец, изготовленный по традиционной технологии, остальные экспериментальные – они представляют собой многослойную структуру с использованием нанокристаллического пористого кремния и различных покрытий. К платформе прикреплены датчики температуры, все сигналы поступающие с «АИСТ-2Д» регистрируется отдельно. Команда ученых Самарского университета, куда входит Иван Шишкин, регулярно обрабатывают получаемую с МКА телеметрию. Полученные результаты вносят коррективы в дальнейшую работу над созданием солнечных батарей нового типа. 
 
Для справки
Программа конкурса "УМНИК" ориентирована на молодых ученых и специалистов. Грант в размере 500 тыс. руб. выдается на два года на проведение научно-исследовательских работ с перспективой дальнейшей коммерциализации результатов. С 2007 года в ней приняли участие 70 тысяч человек, более 12 тысяч стали победителями.
Иван Шишкин - один из первых выпускников акселерационной программы "Форсаж", которую проводит Стартап-центр Самарского университета.