La technologie des cellules solaires développée par Sandia atteint l’espace

Newswise – ALBUQUERQUE, NM – Quelque part parmi les paillettes du ciel nocturne se trouve un petit satellite alimenté par une technologie innovante de cellules solaires de nouvelle génération développée par Sandia National Laboratories.

Les DragonSCALES de mPower Technology se composent de petites cellules photovoltaïques hautement interconnectées, anciennement connues sous le nom de paillettes solaires à Sandia. Ils sont en orbite autour de la Terre pour la première fois sur un satellite Lynk Global Inc. qui prend en charge la connexion directe aux téléphones mobiles non modifiés. Le satellite a été lancé cet été.

La technologie est en cours d’évaluation en tant que solution potentielle d’énergie solaire pour la flotte de la constellation Lynk Global. Les données collectées fourniront des informations précieuses pour valider les performances du produit dans l’espace.

« Cela a été incroyable de voir cette technologie émerger des laboratoires et devenir un produit recherché par les sociétés satellites et les agences fédérales », a déclaré Mary Monson, directrice principale des partenariats technologiques et du développement commercial chez Sandia.

La technologie des cellules solaires a été développée dans les laboratoires pour réduire le coût de création de la technologie solaire et augmenter son efficacité. mPower Technology, une petite entreprise du Nouveau-Mexique, a autorisé la technologie de Sandia et l’a commercialisée sous le nom de DragonSCALES. Les cellules interconnectées sont constituées de silicium hautement efficace qui peut être maillé dans n’importe quelle forme, taille ou forme.

Les dirigeants de mPower affirment que les avantages de la technologie incluent la facilité d’installation et l’intégration du système. Les coûts de développement sont inférieurs à ceux des autres technologies solaires car les microcellules nécessitent peu de matériel pour former des dispositifs bien contrôlés et très efficaces.

« Il s’agissait du premier lancement de notre produit innovant DragonSCALES avec Lynk Global, et nous attendons avec impatience une démonstration en orbite réussie pour leur constellation », a déclaré Kevin Hell, président et PDG de mPower Technology. « Avec l’intérêt croissant pour notre technologie pour un large éventail de nouvelles missions spatiales, nous nous attendons à de nombreux autres lancements dans un proche avenir. »

Viser les étoiles et un futur alunissage

De futurs projets pourraient amener la technologie jusqu’à la Lune.

mPower et la société de systèmes d’engins spatiaux Honeybee Robotics Inc. ont été récemment sélectionnées par la NASA comme l’une des cinq équipes commerciales pour développer des conceptions de systèmes de panneaux solaires déployables à utiliser à la surface de la lune et un jour comme stations de recharge pour recharger des rovers, des batteries et des autres équipements électriques utilisés par les engins spatiaux et les astronautes.

Les conceptions des équipes doivent être maniables, se plier dans un volume de moins d’un demi-mètre cube et, si elle est sélectionnée par la NASA, la station développée serait déposée par des rovers lunaires pour fournir de l’énergie. L’équipe se concentre sur un concept Honeybee appelé Lunar Array Mast and Power System, LAMPS, qui intègre DragonSCALES. La conception utilisera certains des panneaux solaires extensibles les plus économiques, les plus légers et les plus étendus jamais fabriqués, selon mPower.

Murat Okandan, directeur de la technologie de mPower, a déclaré : « Certains des systèmes les plus passionnants et les plus difficiles à venir ont des caractéristiques très similaires à LAMPS, où un déploiement rentable et à grande échelle de systèmes d’alimentation va être essentiel pour pouvoir pour répondre aux besoins de la mission et soutenir l’expansion envisagée de l’activité en orbite et pour les systèmes au sol.

Les programmes des laboratoires ont permis à la technologie d’atteindre le secteur privé

Sandia a annoncé le développement de paillettes solaires en 2009 après que les cellules solaires aient été fabriquées par des chercheurs utilisant des technologies pour fabriquer des systèmes microélectromécaniques dans l’installation d’ingénierie, de science et d’applications des microsystèmes de Sandia, ce qui lui a valu le surnom de MEPV pour le photovoltaïque activé par microsystème.

L’équipe originale de Sandia a continué à faire progresser la technologie à travers divers projets parrainés par le programme de recherche et développement dirigé par le laboratoire de Sandia, l’armée et la NASA. Aujourd’hui, certaines des approches de fabrication mises au point par MEPV, telles que la liaison par oxyde, continuent d’être utilisées pour la recherche impliquant des semi-conducteurs.

« DragonSCALES a commencé en tant que projet de recherche et développement dirigé dans notre laboratoire il y a plus de 12 ans », a déclaré Keith Ortiz, responsable du département des technologies des systèmes microélectromécaniques. « Maintenant, la technologie est dans l’espace et j’attends avec impatience les 12 prochaines années de développement au-delà de Sandia. »

Okandan, l’un des chercheurs qui a développé la technologie, a quitté Sandia dans le cadre du programme Entrepreneurial Separation to Technology Transfer et a fondé mPower. Le programme permet à Sandia de transférer la technologie au secteur privé en permettant aux employés de quitter les laboratoires pour démarrer ou développer des entreprises technologiques. Les entrepreneurs ont une garantie de réintégration jusqu’à deux ans s’ils choisissent de retourner à Sandia.

En 2017, les paillettes solaires ont été autorisées à mPower. Bien que la technologie puisse être appliquée à une variété d’appareils de toute forme, la société se concentre sur le marché spatial et les systèmes d’énergie solaire portables et rapidement déployables.

« Nous ne pourrions pas être plus fiers des chercheurs qui ont développé des paillettes solaires et établi une technologie à destination de l’espace », a déclaré Monson. « C’est exactement le type d’impact auquel nous nous consacrons chez Sandia à travers nos programmes de transfert de technologie. Lorsque la technologie mène à de nouvelles entreprises, à des emplois et à la commercialisation, c’est gagnant-gagnant à tous points de vue.

Les mini-cellules solaires remportent des années de reconnaissance

Les paillettes solaires et DragonSCALES ont été récompensées par des récompenses et des reportages. En 2012, lorsque la technologie était nouvelle, Sandia a reçu un prestigieux prix R&D100.

À la suite d’efforts fructueux pour transférer la technologie à mPower, Sandia et la société ont été reconnues à plusieurs reprises par le Federal Laboratory Consortium. Plus tôt cette année, le partenariat a reçu un prix national d’excellence en transfert de technologie du consortium pour la transformation de l’énergie spatiale et d’autres marchés commerciaux.