-宇宙向け太陽電池用途へ提案-
宇宙用途に向けた太陽電池パネルの軽量化提案
ガラス代替可能な高耐熱ポリイミドフィルム
宇宙向け太陽光発電パネル用途のゼノマックス®は開発品です。現在サンプル評価中です。
2007年に東洋紡が開発した、世界最高水準の寸法安定性と耐熱性を誇るポリイミドフィルムです。
ガラス、シリコンウェハ、セラミックスの代替材料や複合化用途として、宇宙分野を含む先端技術領域への展開を積極的に進めています。
近年、通信・観測・測位・地球環境モニタリングなどを目的に、
米国・中国を中心に民間企業による宇宙衛星の打ち上げが急増しています。
1回のロケット打ち上げで数十基の衛星が同時に宇宙へ。
2025年には年間約990基※、2030年にはその約3倍の3,000※基が打ち上げられると予測されています。
※調査会社資料などをもとに、当社調べ。
→このような打ち上げ数の増加に伴い、打ち上げコストの削減ニーズが高まっています。
宇宙への打ち上げでは、1kgの軽量化が数百万円のコスト削減につながると言われています。
(※2025年11月時点、当社調べ)
また、宇宙空間では燃料補給が困難で高コストなため、太陽光発電が主な電力源として活用されています。
そのため、太陽電池パネルの軽量化も重要な課題となっています。
太陽電池パネルの軽量化には、構成部材の見直しが不可欠です。
特に、基板として使用されるガラスは重量が大きく、打ち上げコストに直結します。
ゼノマックス®は、ガラスの代替素材として使用可能なポリイミドフィルム。
高い寸法安定性・耐熱性・表面平滑性を兼ね備え、宇宙用途に最適な軽量基板材料として、
太陽電池パネルの軽量化と打ち上げコスト削減に貢献します。
太陽電池の軽量化のために、
太陽電池の構成部材の軽量化が必要
基板として使用されているガラスを
ゼノマックス®に置き換えるご提案
太陽電池基板にゼノマックス®を使用したフレキシブル太陽電池サンプル
■ 耐熱性・耐寒性
宇宙空間では、太陽が当たる面と影になる面で**-120℃〜+120℃**もの極端な温度差が生じます。
このような環境下でも安定して機能する素材として、ポリイミドフィルムが採用されています。
ゼノマックス®は、高温・低温の両極端な条件に耐えうる性能を備えています。
■ 寸法安定性(低CTE:Coefficient of Thermal Expansion)
ゼノマックス®の線膨張係数(CTE)は0〜3ppm/Kと極めて低く、
一般的なポリイミドよりも寸法変化が少なく、安定性が高いことが特長。
→ 宇宙空間での温度変化による歪みやズレを抑え、信頼性向上が期待できます
従来の太陽電池パネルでは、厚さ0.8mmのガラス基板が使用されてきました。
ゼノマックス®は厚さ15μm(0.015mm)なので、同じ面積で比較すると約100分の1の重量。
→ ガラスからゼノマックス®への置き換えにより、最大99%の軽量化が可能です。
これは、打ち上げコストの削減に直結する重要なメリットです。
ゼノマックス®は柔軟性のあるフィルム形状のため、巻き取りや折り畳みが可能です。
→ ロケットへの搭載時に積載スペースを最小限に抑えることができ、
結果として打ち上げ効率の向上やコスト削減にも貢献します。
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