中国粉体网讯5?1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,于中国空间竘strong>开展舱外极端环境在轨实骋/strong>。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、/p>

图源:央视新闺/p>
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>/strong>
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?3%,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?#8203;
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?00-1000W/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?#8203;
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℃?0%相对湿度条件下连续工?617小时后,仍保?8.6%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?0微米左右,经43000次极端弯折后仍保?7%的初始效率,?40℃至85℃温差循环老化后性能依旧稳定,其功率/重量比高?.77W/g,轻量化优势显著?#8203;

图源:苏州大 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?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?026年完成太空钙钛矿电池量产线建设,而蓝箭航天早?023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?#8203;

图源:伏曦炘穹/p>
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?50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?#8203;
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、/p>
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?/p>
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