Dagens system för att skicka energi genom rymden med hjälp av laserljus har stora förluster och klarar endast låga effekter. Ett EU-projekt kallat RePowerSiC vill ändra på det genom att utveckla en kiselkarbidbaserad mottagare. Från Sverige deltar Alminica.
– I RePowerSiC ska kiselkarbid framställas och genom dopning skapas en struktur som kan fånga upp laserljuset. Kiselkarbid är mycket lämpligt för hög laserenergi eftersom det har stort bandgap och tål höga temperaturer. Metoden som används i projektet utvecklades i olika former genom forskning som går tillbaka till 90-talet, skriver Mikael Syväjärvi på Alminica till Elektroniktidningen.
Han disputerade i Linköping år 1999 på en sublimationsmetod för kiselkarbid. Senare kombinerade han sublimeringsmetoden med dopning för att skapa nya koncept inom lysdioder. Detta kunnande kommer nu till användning i RePowerSiC via hans bolag Alminica.
Projektet består av sju forskargrupper från sex länder som tillsammans ska utveckla en mottagare för överföring av laserljus med hög effekt till objekt, över långa avstånd. Det kan handla om rymdtillämpningar eller om objekt som drönare eller sensorer på otillgängliga platser
Det svenska bidraget har särskilt fokus på att utveckla materialet i industriell relevans. Detta sker genom att redan från början växa kiselkarbid i waferstorlek och i mer industriell miljö.
Dagens mottagare använder omvandlare i galliumarsenid vilket ger en effektivitet upp till 69 procent vid en intensitet på 11 W/cm2. Det som framförallt begränsar effektiviteten är serieresistanserna som bestäms av materialets bandgap.
Genom att gå över till en ny arkitektur och ett material med större bandgap – SiC har cirka 50 procent mer än GaAs – räknar RePowerSiC med att kunna ta emot mångdubbelt större effekt, upp till 1 kW/cm2.
Effektiviteten förväntas ligga över 80 procent.
Finansieringen på 4 miljoner euro under fyra år till projektet kommer från EIC Pathfinder som är EU-kommissionens program för utveckling av banbrytande teknik från forskning.