10 солнечных лет

Солнечные модули современного российского спутника «Экспресс-АМ8»

Помимо космоса, солнечные модули пытались ис- пользовать и на транспортных средствах, перемещаю- щихся в атмосфере Земли. Способность подниматься выше облаков, не затеняющих солнце, и теоретиче- ская перспектива получать энергию постоянно позво- ляют надеяться на создание лёгких электросамолётов и беспилотников с практически неограниченной дли- тельностью и дальностью полёта. Например, электро- самолёт Solar Challenger на солнечных модулях уже в 1981 году смог перелететь через пролив Ла-Манш. В 2016 году швейцарский электросамолёт Solar Impulse SI2, использующий исключительно энергию солнца, за- вершил кругосветный перелёт, занявший у него более года. В 2016 совершил первый полёт экспериментальный беспилотный самолёт Aquila от компании Facebook. С помощью подобных дронов Facebook в будущем пла- нирует организовать целую сеть по раздаче интернета в развивающихся странах. Подобные самолёты, спо- собные благодаря энергии солнца находиться в воздухе до 90 дней, будут покрывать необходимую территорию и выступать в роли низколетающих спутников, раздаю- щих интернет в радиусе 80 км.

Однако основную электроэнергию вырабатывает аме- риканский модуль МКС, на котором установлены четы- ре пары «крыльев», каждое из которых состоит из 33000 солнечных ячеек, имеет длину 35 метров и ширину 11,6 метров, а его полезная площадь составляет 298 м 2 . Сум- марная мощность всех модулей составляет 84–120 кВт. Для дальнего космоса использовать солнечные модули сложнее из-за ослабевающего солнечного излучения. Там чаще используются другие источники энергии, на- пример, радиоизотопные. Однако на околоземной ор- бите солнечные модули как источник питания космиче- ских аппаратов незаменимы. Кроме этого, разработки ФТИ в области космических модулей нашли широкое применение и в наземной солнечной фотоэнергетике. Были созданы высокоэф- фективные солнечные фотоэнергоустановки на осно- ве каскадных солнечных элементов с КПД более 40% (в наземных условиях), концентраторов (до 1000 крат) солнечного излучения и систем слежения за Солнцем, основные преимущества которых — снижение расхо- да полупроводниковых материалов для фотоэлемен- тов в 1000 раз (пропорционально кратности концентри- рования солнечного излучения), увеличение в 2 раза (в сравнении с солнечными элементами на основе кри- сталлического кремния) количества электроэнергии, вырабатываемой концентраторными солнечными мо- дулями с единицы площади за счёт большей эффектив- ности и слежения за Солнцем.

24