Leichte Solarzellen auf Glas: Neue Energiequelle für Satelliten

LONDON (IT BOLTWISE) – Die Raumfahrtindustrie steht vor einem bedeutenden Wandel: Leichte Solarzellen aus Cadmiumtellurid auf ultradünnem Glas könnten die Energieversorgung von Satelliten revolutionieren. Diese Innovation verspricht nicht nur eine höhere Effizienz, sondern auch eine längere Lebensdauer im Weltraum.

Die Entwicklung von Solarzellen auf ultradünnem Glas könnte die Energieversorgung von Satelliten und anderen Raumfahrtanwendungen grundlegend verändern. Forscher der Universitäten Loughborough und Swansea haben eine Technologie entwickelt, die Cadmiumtellurid (CdTe) Solarzellen auf Glas verwendet, um eine leichtere, kostengünstigere und strahlungsresistentere Alternative zu den bisher dominierenden Silizium- und Mehrfachsolarzellen zu bieten.

Die neue Technologie, die bereits auf der Erde eine Effizienz von 23,1 % erreicht hat, zielt darauf ab, im Weltraum 20 % Effizienz zu erzielen. Diese Solarzellen wurden erstmals auf dem AlSat-Nano CubeSat im Weltraum getestet. Die Vorteile dieser Technologie liegen nicht nur in der Effizienz, sondern auch in der längeren Lebensdauer und den geringeren Kosten, was sie zu einer attraktiven Option für zukünftige Raumfahrtmissionen macht.

Professor Paul Meredith von der Swansea University betont die Bedeutung dieser Entwicklung für die britische Raumfahrtindustrie. Die Technologie könnte Großbritannien helfen, einen bedeutenden Anteil am globalen Raumfahrttechnologiemarkt zu erobern. Die Partnerschaft zwischen den Universitäten wird durch das UKRI EPSRC finanziert und nutzt die erstklassigen Einrichtungen beider Universitäten, darunter das AIXTRON CCS MOCVD-System in Swansea und die nationale Einrichtung für hochauflösende Kathodolumineszenzanalyse in Loughborough.

Die globale Raumfahrtindustrie boomt, und der Bedarf an effizienten und skalierbaren Solarenergielösungen wächst rasant. Die Europäische Weltraumorganisation prognostiziert einen Anstieg der Nachfrage nach Weltraumsolarzellen von 1 MWp/Jahr auf 10 GWp/Jahr bis 2035. Dies wird durch die Expansion von Satellitenkonstellationen wie SpaceX’s Starlink und die Zunahme der weltraumbasierten Fertigung, einschließlich Halbleitern und Glasfasern, angetrieben.

Michael Walls, Professor für Photovoltaik an der Loughborough University, erklärt, dass die Reduzierung des Gewichts der Nutzlast entscheidend ist, um die Startkosten zu senken. Die neue Technologie ermöglicht es, dünne Filmsolarzellen direkt auf das Schutzglas aufzubringen, was nicht nur das Gewicht reduziert, sondern auch eine längere Einsatzdauer im Weltraum ermöglicht, da CdTe-Solarzellen besonders strahlungsbeständig sind.

Die Zusammenarbeit wird von sechs Industriepartnern unterstützt, die technisches Fachwissen und Sachleistungen im Wert von 112.000 Pfund beisteuern. Zu den Partnern gehören 5N Plus Inc. aus Kanada, AIXTRON aus Großbritannien, CTF Solar GmbH aus Deutschland, Teledyne Qioptiq aus Großbritannien, das Manufacturing Technology Centre aus Großbritannien und die Satellite Applications Catapult aus Großbritannien.

Diese Entwicklungen könnten die Art und Weise, wie Energie im Weltraum erzeugt und genutzt wird, grundlegend verändern und neue Möglichkeiten für die Raumfahrtindustrie eröffnen. Die leichten und effizienten Solarzellen auf Glas könnten nicht nur die Kosten senken, sondern auch die Lebensdauer und Effizienz von Satelliten und anderen Raumfahrzeugen erheblich verbessern.

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