Солнечные батареи краснодарского завода сатурн

Солнечные батареи

Разработкой и изготовлением солнечных элементов и батарей космического назначения предприятие занимается с 1971 года. За эти годы изготовлено более 1200 батарей суммарной площадью 20 000 м2.

Солнечные батареи (далее – СБ) производства ПАО «Сатурн» эксплуатируются на всех типах околоземных орбит и в условиях дальнего космоса. Предприятие является участником многих космических программ, в частности: «Ресурс-ДК», «Гонец-Д», «Молния», «Экран», «Электро-Л», «Фобос-Грунт», «Спектр», «Orbcomm», «ГЛОНАСС», «Луна-Глоб», «Луна-Ресурс», «Интергелиозонд», «Экзомарс», «Резонанс» и других.

Панель СБ КА «Спектр-Р» (Si)

Фрагмент СБ КА «Ресурс ДК» (Si)

Панель СБ КА «ГЛОНАСС» (Si и GaAs)

СБ КА «Orbcomm» (GaAs)

БФ для КА «Аист-2Д»

Разработка и производство солнечных батарей

При производстве продукции
ПАО «Сатурн» активно применяет современные технологии.

На предприятии ведутся работы по проектированию, изготовлению и испытаниям солнечных батарей, включая фотоэлектрические преобразователи (ФЭП).

ПАО «Сатурн» владеет собственной технологией производства кремниевых ФЭП. Для их изготовления используется бездислокационный монокристаллический кремний р‑типа, легированный бором и выращенный методом Чохральского с ориентацией [100], удельным сопротивлением 12 Ом·см + 35% (7,8–16,2 Ом·см).

На предприятии организован полный производственный цикл многокаскадных солнечных элементов GaInP/GaAs/Ge, включающий:

• эпитаксиальное наращивание структур GaInP/GaAs/Ge методом МОСVD;
• постростовые операции;
• контрольно-измерительные процедуры.

Характеристики солнечных батарей

• солнечные батареи изготавливаются на всех типах каркасов (сетчатых, струнных, пленочных, сотовых, металлических);
• в конструкции солнечных батарей используется ряд оригинальных конструктивно-технологических решений, защищенных патентами;
• солнечные батареи имеют высокие показатели эксплуатации как в космосе, так и в наземных условиях;
• удельно-массовые и ресурсные характеристики солнечных батарей соответствуют современному мировому уровню.

Характеристики солнечных батарей для геостационарных орбит (h=36 000 км)

Параметр СБ	СБ на основе кремниевых ФП	СБ на основе GaInP / GaAs/Ge ФП
САС * , лет	15	15
КПД (АМО, 28 °C), %	15,5	28,0
Удельная мощность ** , Вт/м 2
Начало САС	182 / 178	315 / 309
Конец САС	96 / 101	247 / 252
Удельная масса, кг/м 2	1,35 / 1,25	1,6 / 1,6

«Арктика-М», «Луч-5», «Аист-2Д».

САС – срок активного существования (в космическом пространстве).

В числителе приведены данные для каркасов со струнной или пленочной подложками, в знаменателе – для сотовых каркасов. Удельные мощности приведены к площади панели.

Источник

О предприятии

Акционерное общество «Сатурн» было организовано в 1964 г. и функционировало как многопрофильное предприятие по разработке и производству химических и физических источников тока, датчиковой и преобразовательной аппаратуры, электрохимических генераторов и изделий электротехники специального и общепромышленного назначения.

В конце 80-х – начале 90-х годов окончательно сформировался профиль предприятия как разработчика солнечных и аккумуляторных батарей для космических аппаратов (далее – СБ и АБ для КА), контрольно-измерительной аппаратуры для этих изделий. За годы своего существования АО «Сатурн» оснастило солнечными и аккумуляторными батареями более 1200 космических аппаратов, эксплуатирующихся на всех типах орбит.

Гарантируемые сроки службы СБ и АБ – 15 лет на геостационарной и 7–10 лет на низкой околоземной орбитах (далее – ГСО и НОО).

Статус предприятия

АО «Сатурн» включено в перечень основных акционерных обществ, в отношении которых Государственная корпорация по космической деятельности «Роскосмос» осуществляет единую государственную политику (Постановление Правительства Российской Федерации № 440 от 12.05.1998 г.) и является стратегическим предприятием (распоряжение Правительства РФ от 20.08.2009 г.№ 1226-р).

Система менеджмента качества (СМК) АО «Сатурн» функционирует при разработке, производстве, испытаниях и сопровождении в эксплуатации солнечных, никель-водородных и литий-ионных аккумуляторных батарей для систем энергопитания орбитальных средств и наземных энергоустановок, контрольно-проверочной аппаратуры и средств специального технологического оснащения для производства батарей и соответствует требованиям ГОСТ Р ИСО 90001-2015, Положений РК-11-КТ, РК-11, РК-98-КТ, РК-98, РК-88, государственных стандартов.

Экспертная комиссия АО «Центр сертификации ракетно-космической техники» ежегодно проводит плановый инспекционный контроль Системы менеджмента качества АО «Сатурн». По результатам планового инспекционного контроля составляется Акт, согласно которому сертифицированная Система менеджмента качества АО «Сатурн» функционирует результативно и экспертная комиссия рекомендует подтвердить действие сертификата соответствия СМК требованиям нормативной документации.

Основные направления деятельности

Основными направлениями деятельности предприятия являются:

• разработка и производство солнечных элементов и батарей космического применения;
• разработка и производство никель-водородных, литий-ионных аккумуляторных батарей для космических аппаратов различного назначения и других областей применения;
• разработка и производство контрольно-испытательного оборудования;
• развитие гражданского сектора: солнечные водонагревательные установки, концентраторные гелиосистемы;
• планируется запуск производства литий-ионных аккумуляторных батарей для авиационных двигателей, которые используются для запуска двигателя и в случае аварий.

В настоящее время деятельность АО «Сатурн» направлена на решение задач по разработке и изготовлению солнечных и аккумуляторных батарей для космических аппаратов (модулей) в следующих областях:

Источник

Краснодарский завод «Сатурн» начал выпуск аккумуляторов по новой технологии

Завод «Сатурн» из г. Краснодар производит солнечные аккумуляторные батареи для космических аппаратов и контрольно-измерительную аппаратуру для этих изделий. За годы своего существования АО «Сатурн» оснастило батареями более 1200 космических аппаратов, эксплуатирующихся на всех типах орбит.

Запуск нового производства литий-ионных аккумуляторных батарей для авиационных двигателей стал возможным благодаря займам краевого и федерального фондов развития промышленности. Финансирование составило 100 млн рублей.

У краснодарских литий-ионных аккумуляторных батарей длительный срок службы — до 5 лет. Это позволит в разы снизить эксплуатационные затраты потребителей — авиастроительных и авиаремонтных предприятий.

На предприятии также создан солнечный водяной коллектор. Первые установки производства АО «Сатурн» уже успешно эксплуатируются в Краснодарском крае.

Новая линия по производству аккумуляторов по так-называемой намазной технологии позволит повысить качество и снизить стоимость продукции. Благодаря новой технологии удалось снизить вредность производства.

Литий-ионные аккумуляторные батареи характеризуются более высокой удельной энергией и увеличенным сроком службы по сравнению с популярными в России никель-кадмиевыми и серебряно-цинковыми аккумуляторными батареями.

Российский рынок аккумуляторов для авиационных двигателей составляет порядка 1300 аккумуляторных батарей в год. Компания «Сатурн» планирует ежегодно выпускать не менее 200 батарей, что позволит покрыть 15% внутреннего спроса.

Основными потребителями продукции станут отечественные и зарубежные авиастроительные и авиаремонтные предприятия, ведомства и коммерческие организации, эксплуатирующие авиационную технику.

«Мы производим литий-ионные аккумуляторные батареи различного типа назначения для обширного действия применения. В основном это специализированные батареи, но тут мы, в том числе, делаем аккумуляторные батареи, которые по типу, размеру и емкости аналогичны тем, которые ставят у себя Tesla на машины. Есть проработки и по водному транспорту», — сказал генеральный директор предприятия Олег Планкевич.

«В 2020 году с участием Фонда развития промышленности Краснодара и Краснодарского края с привлечением федеральных средств, на предприятии организован участок по изготовлению литий-ионных аккумуляторов и аккумуляторных батарей по новой для нас технологии. Это технология общепринятая во всем мире. Она позволяет нам выйти на качественно новый уровень производства аккумуляторов, значительно снизить их стоимость и поднять удельные мощностные характеристики», — сказал Петров.

Источник

Фотоэлектрические преобразователи

Типы и характеристики фотоэлектрических преобразователей (ФЭП):

В зависимости от конкретных условий эксплуатации выпускаются различные конструктивно-технологические модификации ФЭП:

• с полированной поверхностью;
• с алюминиевым зеркалом на тыльной стороне;
• со встроенными шунтирующими диодами.

Характеристики ФЭП в условиях АМ0

Характеристики ФЭП в условиях АМ0 (1360 Вт/м2) и Т = 28 °С

Материал	Si	GaInP2 / GaAs / Ge
Толщина ФЭП, мкм	190 ± 30	150 ± 20, 100 ± 20
Интегральный шунтирующий диод	есть	есть

На сегодняшний день ПАО «Сатурн» имеет положительный опыт продажи арсенид-галлиевых солнечных элементов организациям-заказчикам для изготовления малых космических аппаратов формата CubeSat.

Энергетические характеристики ФЭП

Тип ФЭП	Si	GaInP2 / GaAs / Ge серия 28	GaInP2 / GaAs / Ge серия 30
Плотность тока короткого замыкания, Jsc, мА/см2	41–46	16,8	17,44
Напряжение холостого хода, Uoc, В	0,61–0,63	2,667	2,685
Ток в точке макс. мощности, Jmp, мА/см2	44,0	16,1	16,82
Напряжение в точке макс. мощности, Ump, В	0,52	2,371	2,394
Ср. КПД, η, %	15,5	28,0	29,5

Температурные коэффициенты ФЭП

d Iкз / dT	мкА / см2 / °С	19,8	10,6
d Iмм / dT	мкА / см2 / °С	—	9,3
d Uхх / dT	мВ / °С	–1,92	–6,0
d Uмм / dT	мВ / °С	–2,0	–6,1
d Pмм / dT	мВт / см2 / °С	–0,068	–0,090

Радиационная стойкость ФЭП

При эксплуатации в космическом пространстве солнечные батареи и, соответственно, фотопреобразователи подвергаются воздействию радиации (радиационные пояса Земли, солнечное и космическое излучение), в результате чего происходит постепенное ухудшение их электрических характеристик. Стойкость фотоэлектрических преобразователей к воздействию радиации в наземных условиях исследуется с помощью воздействия моноэнергетического пучка электронов с энергией 1 МэВ (эквивалентный поток электронов).

Коэффициенты деградации электрических характеристик ФЭП в зависимости от воздействующей дозы (флюенса) радиации

Флюенс, эл/см2	1Е14	2,5Е14	5Е14	1Е15		3Е15		1Е16
Типы ФЭП	Si	GIP GaAs Ge	GIP GaAs Ge	Si	GIP GaAs Ge	Si	GIP GaAs Ge	Si
Jsc	0,915	0,99	0,99	0,794	0,96	0,737	0,87	0,674
Uoc	0,845	0,96	0,95	0,777	0,93	0,744	0,90	0,693
Jmp	0,931	0,97	0,95	0,797	0,94	0,738	0,84	0,642
Ump	0,839	0,96	0,94	0,763	0,93	0,725	0,90	0,664
Pmp	0,781	0,95	0,92	0,608	0,88	0,535	0,76	0,426

Для защиты ФЭП от агрессивного воздействия космического пространства применяется стекло марки К-208, легированное церием, толщиной (100 + 20) мкм. Размер стекла на 0,2 мм больше размера ФЭП.

В зависимости от требований конкретного проекта на стеклянные пластины наносятся специальные покрытия:

Источник

«Сатурн» в Краснодаре запустит производство батарей для авиадвигателей

ПАО «Сатурн» запустит к 2020 году в Краснодаре серийное производство литий-ионных аккумуляторных батарей для авиационных двигателей. На это предприятие получило заем в размере 70 млн рублей, одобренный экспертным советом российского Фонда развития промышленности (ФРП). Еще 30 млн рублей выделит краевой фонд промышленности, сообщает ТАСС.

«На сегодняшний день в России отсутствует промышленный выпуск литий-ионных аккумуляторных батарей. Инвестиционный проект реализуется на территории действующего производства ПАО «Сатурн» в городе Краснодаре. Объем инвестиций составит 227 млн рублей, из них 100 млн рублей — это заемные средства фондов развития промышленности. Начало серийного производства продукции будет осуществлено в первом квартале 2020 года», — сказал вице-губернатор Краснодарского края Василий Швец.

Ранее сообщалось, что ФРП направит более 1,2 млрд рублей на импортозамещающие проекты в Ленинградской, Владимирской, Курганской областях, Пермском и Краснодарском краях.

Завод «Сатурн» занимается разработкой и изготовлением солнечных элементов и батарей космического применения с 1971 года. За эти годы изготовлено более 1,2 тыс. батарей общей площадью более 20 тыс. кв. метров.

Юрлицо, согласно данным СПАРК, образовано в 1993 году. Владельцем ПАО «Сатурн» на 100% является ЗАО МПБК «Очаково». В 2015 году выручка компании составила 1,58 млрд руб. с прибылью в 182 млн рублей. В 2016 году показатели были на уровне соответственно 1,86 млрд руб. и 118 млн рублей. В 2017 году выручка сократилась до 1,5 млрд руб., прибыль, наоборот, подросла — до 248 млн рублей.

Как РБК Краснодар сообщал ранее, региональный фонд развития промышленности начал работать в 2018 году. Его капитализация составила в первый год 500 млн рублей. Финансирование на 2019 год было решено увеличить в два раза — до 1 млрд рублей.

Источник