Collaborazione per sviluppare celle solari CdTe per lo spazio / Collaboration to develop CdTe solar cells for space

Collaborazione per sviluppare celle solari CdTe per lo spazio / Collaboration to develop CdTe solar cells for space

Segnalato dal Dott. Giusepe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Materiale fotovoltaico CdTe altamente uniforme depositato mediante MOCVD a soffione doccia accoppiato /  Highly uniform CdTe photovoltaic material deposited by close-coupled showerhead MOCVD

Una collaborazione universitaria sta sviluppando celle solari leggere al tellururo di cadmio (CdTe) su vetro ultrasottile, una tecnologia che potrebbe trasformare i sistemi energetici per i satelliti e la produzione spaziale.

L'industria spaziale del Regno Unito ha un valore di 17,5 miliardi di sterline e la domanda di energia solare efficiente e scalabile è in rapida crescita. L'Agenzia Spaziale Europea prevede un aumento della domanda di energia solare spaziale da 1 MWp/anno a 10 GWp/anno entro il 2035, trainato dall'espansione di costellazioni satellitari come Starlink di SpaceX.

Attualmente, le missioni spaziali si basano su celle solari al silicio o multi-giunzione (MJSC); le MJSC prevalgono per la loro elevata efficienza, ma la loro complessa produzione ed i costi elevati ne limitano la scalabilità.

Si dice che la nuova tecnologia CdTe su vetro, testata per la prima volta nello spazio a bordo dell'AlSat-Nano CubeSat, offra un'alternativa più leggera, economica ed altamente resistente alle radiazioni, puntando ad un'efficienza del 20% nello spazio e raggiungendo già il 23,1% sulla Terra.

La nuova collaborazione triennale è supportata dai finanziamenti UKRI EPSRC e sfrutta il Centre for Integrative Semiconductor Materials (CISM) della Swansea University e il National Facility for High-Resolution Cathodoluminescence Analysis della Loughborough University.

In una dichiarazione, il professor Paul Meredith, direttore del CISM presso la Swansea University, ha affermato: "Il CISM si è precedentemente concentrato sull'energia pulita, sull'efficienza energetica e sulla microelettronica, sui semiconduttori in ambito sanitario e sui semiconduttori over-the-horizon, ma più di recente si è espanso nello sviluppo della tecnologia dei semiconduttori per applicazioni spaziali attraverso il nostro primo programma nel Regno Unito Space Semi-Tech Foundry.

Questa ultima partnership ne è un esempio, in quanto risponde ad un'esigenza critica e rappresenta un'opportunità unica per supportare la visione strategica del Regno Unito volta a conquistare una quota significativa del mercato globale della tecnologia spaziale. La nostra tecnologia offre una maggiore potenza specifica, una maggiore durata operativa nello spazio e costi significativamente inferiori: vantaggi chiave per alimentare la prossima generazione di missioni spaziali.

Il progetto è sostenuto da sei partner industriali (5N Plus Inc, AIXTRON, CTF Solar, Teledyne Qioptiq, Manufacturing Technology Centre e Satellite Applications Catapult) che contribuiscono con competenze tecniche e supporto in natura per un valore di 112.000 sterline.

ENGLISH

A university collaboration is developing lightweight cadmium telluride (CdTe) solar cells on ultra-thin glass, a technology that could transform energy systems for satellites and space-based manufacturing.

The UK’s space industry is valued at £17.5bn and the demand for efficient, scalable solar power is rapidly growing. The European Space Agency predicts a rise from 1MWp/year to 10GWp/year of space solar demand by 2035, driven by expansion of satellite constellations like SpaceX’s Starlink.

Currently, space missions rely on either silicon or multi-junction solar cells (MJSCs), with MJSCs dominating due to their high efficiency, but their complex manufacturing and high costs limit scalability.

The new CdTe-on-glass technology, first tested in space aboard the AlSat-Nano CubeSat, is said to offer a lighter, cheaper, and highly radiation-resistant alternative, targeting 20 per cent efficiency in space and already achieving 23.1 per cent on Earth.

The new three-year collaboration between is supported by UKRI EPSRC funding and leverages Swansea University’s Centre for Integrative Semiconductor Materials (CISM) and Loughborough University’s National Facility for High-Resolution Cathodoluminescence Analysis.

In a statement, Professor Paul Meredith, director of CISM at Swansea University said: “CISM has previously focused on clean energy, efficient power and microelectronics, semiconductors in healthcare, and over-the-horizon semiconductors but more recently it has been expanding into the development of semiconductor technology for space applications through our UK-first Space Semi-Tech Foundry programme.

“This latest partnership is an example of this as it addresses a critical need and a unique opportunity to support the UK’s strategic vision to capture a significant share of the global space technology market. Our technology offers higher specific power, longer service life in space, and significantly lower costs—key advantages for powering the next generation of space missions.”

The project is being backed by six industrial partners - 5N Plus Inc, AIXTRON, CTF Solar, Teledyne Qioptiq, Manufacturing Technology Centre, and the Satellite Applications Catapult - contributing technical expertise and in-kind support valued at £112,000.

Da:

https://www.theengineer.co.uk/content/news/project-developing-cdte-solar-cells-for-space