中国粉体网讯 5月11日，天舟十号货运飞船搭载柔性封装单晶硅太阳电池样品进入太空，于中国空间站开展舱外极端环境在轨实验。这款国产新型柔性单晶硅电池轻薄可卷曲、低成本且运载优势突出，将为我国太空光伏电站、卫星组网筑牢技术基础。
图源：央视新闻
当柔性单晶硅太阳能电池顺利开启太空试炼，一个备受行业关注的问题也随之浮出水面：同为柔性光伏领域的“明星选手”，钙钛矿太阳能电池距离登陆太空还有多远？
事实上，钙钛矿太阳能电池的先天优势早已被行业公认，其利用碘、铅等元素结晶形成的薄膜发电，兼具高效率、低成本、高柔性的特点，甚至能在阴天或室内光线条件下实现发电，与太空光伏对“轻、柔、高效”的核心需求高度契合。相较于此次登空的柔性单晶硅电池，钙钛矿电池的潜力更为突出：其单结理论光电转换效率超过33%，与单晶硅构建叠层结构后，理论效率可突破43%，远超单晶硅电池的理论极限；同时，钙钛矿电池柔性度更高，能更好地适配曲面卫星结构和大型柔性太阳翼。
更值得关注的是，钙钛矿在太空极端环境中还具备独特优势——抗辐照能力极强，其受质子辐射损坏后，经太空热真空退火可恢复初始效率，这一“自修复”特性的单晶硅电池难以企及；且其比功率可达800-1000W/kg，远超砷化镓电池，能以更轻的重量实现更高的发电功率，进一步降低卫星运载成本，尤其适合未来大规模低轨卫星组网和太空算力中心的能源供给需求。
近年来，我国在钙钛矿电池技术领域的突破不断，正逐步破解其走向应用的核心瓶颈。西安交通大学与厦门大学联合团队提出的固态分子压印退火策略，从分子层面约束钙钛矿缺陷演化，使钙钛矿电池在85℃、60%相对湿度条件下连续工作1617小时后，仍保持98.6%的初始效率，在环境存储条件下性能稳定超过5280小时；苏州大学团队创新设计“一紧一松”双缓冲层结构，解决了柔性钙钛矿叠层电池界面分层失效的难题，制备的超薄柔性钙钛矿/晶硅叠层电池厚度仅60微米左右，经43000次极端弯折后仍保持97%的初始效率，在-40℃至85℃温差循环老化后性能依旧稳定，其功率/重量比高达1.77W/g，轻量化优势显著。
图源：苏州大学 柔性叠层太阳能电池光电性能
在太空应用探索方面，钙钛矿电池也已迈出实质性步伐。上海港湾旗下伏曦炘空已有多颗卫星搭载钙钛矿电池在轨试验，最长运行时间接近一年，形成了“专利-产品设计-在轨验证”的完整闭环；钧达股份战略入股尚翼光电，计划于2026年完成太空钙钛矿电池量产线建设，而蓝箭航天早在2023年就已启动全球首次钙钛矿组件空间搭载试验，为后续规模化太空应用积累了宝贵经验。
图源：伏曦炘空
当然，钙钛矿电池要真正登陆太空，仍需跨越几道关键门槛。首先是极端环境稳定性的进一步验证，太空中正负150度的温差冲击、强紫外辐照和原子氧侵蚀，对钙钛矿材料的配方和封装技术提出了更高要求，目前其太空长期运行数据仍需进一步积累；其次是大面积制备工艺的一致性和良率提升，如何实现规模化生产中性能的稳定可控，仍是产业界需要攻克的难题；此外，太空应用数据的透明度和可信度也需进一步提升，需依托国家级实验室的模拟测试和在轨验证，完善技术标准。
此次柔性单晶硅太阳能电池登空，不仅是我国航天光伏技术的重要突破，也为钙钛矿电池的太空应用提供了宝贵的在轨验证经验和技术参考。随着稳定性技术的持续突破、在轨验证的不断深入以及产业化进程的加速，钙钛矿电池距离登陆太空的目标正不断拉近。或许在不久的将来，我们就能看到钙钛矿电池与柔性单晶硅电池并肩作战，为我国商业航天、太空光伏产业的发展注入更加强劲的动力，共同开启太空能源的新时代。
参考来源：央视财经；科创中国；央视新闻；科普中国；厦门大学；苏州大学
(中国粉体网编辑整理/九思)
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