В России запущено первое промышленное производство пластин для солнечных элементов
Пластины из германия, выпускаемые в Красноярске холдингом «Швабе» (Госкорпорация «Ростех»), применяются в космической отрасли и энергетике.
Космический германий
Холдинг «Швабе» (входит в Госкорпорацию «Ростех») ввёл в эксплуатацию первое в стране производство, способное обеспечить космическую отрасль принципиально важным материалом — полированными германиевыми пластинами.
На основе таких пластин делаются фотоэлектрические преобразователи для солнечных батарей, крайне востребованные в производстве космической техники. Солнечные элементы на германиевых подложках активно применяются в бортовых источниках питания, поскольку могут обеспечить срок их существования в 15 и более лет.
Инвестиции в проект составили 328 млн рублей, причём 222 млн руб. были предоставлены Фондом развития промышленности (ФРП) в виде льготного займа, что подчёркивает государственную значимость инициативы.
Это первый в стране отраслевой кейс полной локализации производства материала, без которого невозможно создание современных и эффективных солнечных батарей для спутников. Германиевые пластины служат подложкой для нанесения слоёв арсенида галлия, что позволяет создавать фотоэлементы с высоким КПД и устойчивостью к радиации в условиях открытого космоса.
Россия усиливает свой технологический суверенитет, уверен генеральный директор «Швабе», член Бюро Союза машиностроителей России Вадим Калюгин:
Движение вверх
Запуск производства — стартовая площадка для нового витка технологического развития. В краткосрочной перспективе ожидается наращивание объёмов выпуска и расширение сортамента — освоение выпуска пластин различных размеров, толщины и спецификаций для малых, средних спутников и аппаратов на геостационарной орбите (GEO). Параллельно неизбежна работа над технологическими улучшениями: повышение чистоты германия, оптимизация полировки поверхности, нанесение антирефлективных покрытий. С ростом серийности и оптимизацией процессов будет снижаться себестоимость, что создаст предпосылки для конкуренции с зарубежными аналогами.
Далее открываются возможности для более глубокой интеграции. Речь может идти не только о поставках пластин, но и о развитии смежных производств — технологий фотолитографии, методов контроля дефектов, создания полного цикла изготовления фотоэлектрических модулей «от пластины до панели».
Успех позволит рассматривать экспортные поставки в страны, развивающие свои космические программы. Ключевыми условиями для этого станут безупречное качество продукции, масштабирование мощностей и тесная кооперация с «Роскосмосом», научно-исследовательскими институтами и производителями спутниковой техники.
От кремния к германию
Запуск производства германиевых пластин является продолжением системной работы по импортозамещению в космической и смежных отраслях. Российская промышленность демонстрирует ряд успешных примеров. Так Краснодарский завод «Сатурн» много лет является флагманом в производстве солнечных батарей и аккумуляторов для российских космических аппаратов. Кроме этого, с применением локализованных фотоэлектрических модулей и материалов были созданы спутники дистанционного зондирования Земли «Ресурс-П».
Использование отечественных компонентов для создания масштабной орбитальной группировки спутников поддерживает и федеральный проект «Сфера». Он направлен на развитие космических информационных технологий и ликвидацию «цифрового неравенства». Проект призван обеспечить доступ в интернет через спутники в высоких широтах, зонах тайги, тундры и вечной мерзлоты.
Впрочем, и сам холдинг «Швабе» имеет успешный опыт локализации производства сложной оптики, сенсоров и оптоэлектронных систем для различных применений. Ведутся активные работы по локализации производства микросхем и радиокомпонентов для космической электроники, что является смежной и не менее важной задачей. А запуски производств кремниевых пластин для солнечной энергетики подготовили к старту нынешний проект, формируя необходимую технологическую базу.
Германий без Германии
Фактически, для российской космической промышленности начался новый технологический этап — от создания подложек до готовых солнечных панелей, интегрируемых в спутниковые системы. Но праздновать рано – сделать предстоит многое.
Во-первых, необходима локализация выпуска многослойных фотоэлектрических элементов на основе арсенида галлия и германия, способных работать при повышенных температурах и радиации. Это позволит увеличить срок активного существования спутников и снизить массу энергетических блоков.
Во-вторых, появление отечественных германиевых подложек открывает новые горизонты для развития отечественных технологий космической микроэлектроники — сенсоров, детекторов излучения, инфракрасных приёмников. Всё это критически важно для систем навигации, дистанционного зондирования и научных миссий.
В-третьих, в среднесрочной перспективе возможно создание единого контура поставок компонентов для орбитальной группировки. Это позволит России не только полностью локализовать производство энергетических систем для спутников, но и предложить свои решения партнёрам по БРИКС и дружественным космическим агентствам.
Таким образом, самостоятельный запуск производства германиевых пластин — не точка, а отправная стадия формирования новой технологической экосистемы в космическом приборостроении. От материалов к модулям, от модуля к спутнику — Россия формирует полный цикл космической энергетики и приборостроения, приближая момент, когда отечественные аппараты будут полностью собираться из российских компонентов.
