SunDrive Australie lance le développement de cellules solaires à base de cuivre pour des applications spatiales

fr.wedoany.com Rapport : Le 10 novembre, l'entreprise australienne de technologies solaires SunDrive Solar et le fabricant de matériel et de logiciels spatiaux Space Machines Company ont annoncé le lancement d'un projet conjoint de recherche et développement de panneaux solaires spatiaux, prévoyant d'appliquer les cellules solaires à hétérojonction à métallisation cuivre de SunDrive au vaisseau spatial Optimus Viper de Space Machines Company. La première phase du projet, qui durera jusqu'en avril 2027, aboutira à la réalisation d'un panneau solaire monté sur le corps du vaisseau spatial ainsi qu'à un prototype aux dimensions de vol, et comprendra des essais environnementaux tels que des tests thermiques sous vide et des tests de vibration, afin de fournir des données de validation technique pour l'application réelle ultérieure sur le vaisseau spatial.

Le cœur de cette collaboration consiste à transformer la technologie de fabrication de cellules photovoltaïques terrestres en composants d'alimentation adaptés à l'environnement spatial. SunDrive utilise sa propre technologie de galvanoplastie directe au cuivre, remplaçant l'argent utilisé dans les procédés de métallisation traditionnels des cellules solaires par du cuivre, afin de réduire la dépendance aux métaux précieux. Ses cellules à hétérojonction à base de cuivre adoptent une structure à plaquette de silicium ultramince, conciliant rendement de conversion photovoltaïque et maîtrise du poids. Pour un vaisseau spatial, la masse du panneau solaire influence la configuration de la charge utile ; réduire le poids des composants de cellules permet de préserver davantage de marge de masse pour les équipements de communication, les instruments scientifiques et les autres charges utiles de la mission.

Optimus Viper est un vaisseau spatial autonome en cours de développement par Space Machines Company, d'une masse conçue d'environ 200 kilogrammes, destiné aux missions en orbite terrestre basse. Ce développement adopte une solution de panneaux solaires montés sur le corps du vaisseau, c'est-à-dire l'intégration directe des composants solaires sur la structure externe du vaisseau spatial, plutôt que l'utilisation de grandes ailes solaires déployables indépendantes. Cette conception nécessite de coordonner les dimensions des composants de cellules, les liaisons structurelles, la dissipation thermique et la répartition globale de la masse du vaisseau spatial.

Les deux parties ont réparti le travail de recherche et développement. SunDrive est responsable de la sélection des cellules solaires, de la conception des modules, de la fabrication par laminage et des tests des caractéristiques électriques ; Space Machines Company est responsable de la conception du substrat des panneaux, de l'analyse structurelle et thermique, de l'assemblage des modules et des tests, ainsi que du montage des panneaux prototypes sur le modèle structurel d'Optimus Viper. Les deux parties développeront également conjointement le procédé de collage entre les modules solaires et le substrat, afin de résoudre les problèmes de liaison structurelle sous l'effet des vibrations au lancement et des variations de température en orbite.

Après la fabrication des prototypes, les panneaux seront soumis à des tests thermiques sous vide et à des tests de vibration. Les tests thermiques sous vide servent à simuler l'environnement de vide spatial et les cycles de températures extrêmes, afin de vérifier la stabilité des composants de cellules, des connexions électriques et des structures de collage sous les variations de température ; les tests de vibration simulent les charges mécaniques générées lors de la phase de lancement de la fusée, afin de vérifier si la structure des modules et les zones de liaison peuvent supporter les vibrations du lancement. Les résultats de ces tests serviront aux ajustements de conception ultérieurs et à la validation des produits de qualité spatiale.

Cette collaboration constitue également un projet d'extension de la technologie de cellules à base de cuivre de SunDrive, de la fabrication photovoltaïque terrestre vers le domaine de l'énergie spatiale. L'Australie dépend actuellement largement de produits importés pour l'approvisionnement en panneaux solaires de qualité spatiale ; les deux parties espèrent, en combinant les capacités locales de fabrication de cellules, de conception structurelle de vaisseaux spatiaux et de tests environnementaux, établir une chaîne d'approvisionnement australienne locale pour les composants solaires spatiaux.

Après l'achèvement de la première phase, les deux parties décideront des arrangements de recherche et développement ultérieurs en fonction des résultats des tests des prototypes ; la prochaine phase vise notamment à développer des panneaux solaires déployables et à explorer la fourniture de produits associés aux futurs vaisseaux spatiaux de Space Machines Company ainsi qu'à d'autres fabricants de satellites.