步入2025年末,全球对清洁能源的探索已从地面延伸至浩瀚无垠的太空。太空光伏,这项曾经看似遥远的科学构想,如今正以前所未有的速度驶入商业化的快车道。它不仅有望从根本上解决地面光伏受天气和昼夜影响的间歇性难题,更能为日益增长的太空算力、深空探测等前沿科技领域提供稳定、持久的能源供给。
在这场关乎未来的能源竞赛中,中国凭借其在光伏领域深厚的技术积累和完整的产业链优势,正积极布局。从P型异质结(HJT)电池到前沿的钙钛矿及叠层电池技术,不同的技术路线图正清晰地指向特定的应用场景和发展阶段。太空光伏产业的技术迭代与商业应用的双轮驱动,预示着一个全新的能源时代即将来临。

在当前可量产的光伏技术中,P型HJT电池因其独特的优势,在太空应用领域崭露头角。相较于传统电池,P型HJT电池在抗空间辐射和轻量化方面表现尤为突出,这正是太空环境对能源系统的两大核心要求。
太空中的高能粒子辐射会对太阳能电池造成持续损伤,导致其性能衰减。而P型HJT电池的结构特性使其具备更强的抗辐射能力,能够保证在轨期间更长久的稳定运行。同时,轻量化设计直接关系到航天器的发射成本,P型HJT在这方面的优势使其成为低成本任务的理想选择。
根据行业分析预测,从2026年起,P型HJT电池的渗透率将显著提升。届时,它将主要承担低轨道、短周期、对成本和功率要求相对较低的航天任务。这一定位不仅能充分发挥其技术经济性,也为更大规模的低轨卫星星座组网提供了可靠的能源解决方案。
多家中国光伏企业已在HJT技术领域取得重要进展,形成了从设备到材料的完整产业链布局。例如,隆基绿能的HPBC电池已通过神舟飞船搭载,完成了严苛的太空环境验证,为后续商业化应用积累了宝贵数据。这种“航天级”品质的追求,正在推动整个行业的技术升级。
02 钙钛矿及叠层电池:深空探测的未来之星
如果说P型HJT是太空光伏商业化的“先行者”,那么钙钛矿及其叠层电池则无疑是面向未来的“潜力股”。这类电池以其卓越的高比功率和同样出色的抗辐射性能,被视为解决未来高难度太空任务能源需求的终极方案之一。
钙钛矿太阳能电池具有光电转换效率高、成本低、可柔性制备等显著优点。这些特性使其在面对深空探测、大型空间站和未来太空数据中心等对能源供给要求极高的场景时,展现出无与伦比的潜力。
特别是钙钛矿与晶硅等其他材料结合形成的叠层电池,其理论转换效率远超单一材料电池,能更高效地利用太阳光谱,在有限的面积内产生更多电能。这对于寸土寸金的航天器表面而言至关重要。
行业普遍预计,在2028年后,钙钛矿及叠层电池技术将趋于成熟,并逐步在要求更高的低轨星座乃至深空探测任务中扮演主角。中国在这一前沿领域的研发布局同样迅速,钧达股份等企业已与专业航天技术机构展开深度合作,共同推进钙钛矿电池在太空能源领域的应用研发和在轨验证。
03 产业链协同:抢占太空能源新赛道
太空光伏产业的加速发展,离不开整个产业链的协同创新和前瞻性布局。从上游的高纯原材料、核心制造设备,到中游的电池制造与系统集成,再到下游的应用场景拓展,每一个环节都至关重要。
在材料端,适用于太空环境的特种封装材料、轻质柔性基底以及抗辐射涂层技术是研发的重点。这些新材料的突破是实现太阳能电池组件轻量化、长寿命和高可靠性的基础保障。
设备端的国产化进程也在加速。随着技术的不断成熟,相关制造设备和检测设备的自主可控,将有效降低生产成本,为太空光伏的大规模商业化应用扫清障碍。中国航天科技集团等“国家队”在空间电源技术的长期积累,为产业发展提供了坚实后盾。
展望未来,随着可回收火箭等技术的成熟,进入太空的成本将大幅降低,这将进一步引爆商业航天产业。届时,对高效、可靠太空能源的需求将呈指数级增长。那些在材料、设备和电池技术等关键环节具备核心竞争力的中国企业,无疑将在新的全球竞争格局中占据有利地位。
从P型HJT电池的逐步渗透到钙钛矿叠层电池的蓄势待发,中国在太空光伏领域的阶梯式技术路线清晰可见。这不仅是光伏产业自身的一次技术飞跃,更是国家航天强国战略与“双碳”目标下的必然选择。随着商业化进程的不断加速,一个由中国力量深度参与的太空能源新时代正向我们走来,它将深刻改变人类探索和利用宇宙的方式,并为地球的可持续发展提供来自太空的终极能源解决方案。