我们何时能够用上“太空电”

来源：人民日报
原标题：我们何时能够用上“太空电”（唠“科”）

近期，太空电“太空光伏”成为科技界热点。时能上在太空中利用太阳能发电，够用不仅拓展了人类对“星辰大海”的太空电想象，更让这一曾经仅存于科幻的时能上概念逐渐走向现实。事实上，够用早在上世纪，太空电部分国家便尝试在卫星上安装太阳能电池进行发电探索。时能上

随着在轨卫星数量激增，够用其能源需求呈指数级增长。太空电早期的时能上卫星功能单一，功耗极低，够用宛如“手电筒”；而现代卫星需承担通信中继、太空电海量数据处理，时能上甚至构建太空“数据中心”等重任，够用能耗已堪比高功率“探照灯”。面对这一巨大缺口，太空太阳能技术正加速演进，目前主要形成三条技术路线：

一、 三大技术路线对比

1. 砷化镓电池路线：成熟稳健，但成本高昂

• 优势：技术最成熟、稳定性最高。目前能源转换效率可达 30%左右。我国已建立完整的产业链，研制的三结砷化镓电池性能可靠。
• 劣势：制造成本极高，价格约为地面屋顶太阳能板的 上千倍。

2. 晶硅电池路线：性价比之选，效率突破

• 现状：早期晶硅电池转换效率较低，但具备显著的成本优势。
• 突破：随着 晶硅异质结技术的应用，转换效率已提升至 25%—27%，且可实现薄片化。
• 前景：目前，p型晶硅异质结电池被视为最具现实可行性的选择。

3. 钙钛矿/晶硅异质结叠层电池路线：潜力巨大，环境考验严峻

• 优势：理论效率极高，重量更轻，被科学界视为最具潜力的下一代技术，多家光伏龙头企业正加紧研发。
• 挑战：太空环境极端恶劣，温差可达 200多摄氏度，并伴随高能宇宙射线。钙钛矿材料能否长期耐受这些极端条件，仍是待解之谜。

二、 从“送电池上天”到“太空电站”的系统工程

太空光伏并非简单的组件发射，而是一个涵盖 发电、储能、输电、在轨运维的全链条系统工程。太空环境与地面截然不同，面临以下严峻挑战：
* 强烈紫外线辐射
* 极端温度波动
* 高能粒子辐射
* 原子氧侵蚀
* 微陨石撞击

因此，必须通过严格的地面模拟实验和长期的在轨验证来积累数据，确保系统在极端环境下长期稳定运行。此外，太空专用太阳电池需“量身定制”，如何在未来实现 批量生产的同时保证 质量稳定，是产业化面临的一大难题。

三、 未来展望：多方合力，静待花开

未来几年，太空光伏领域需在以下三个维度重点发力：
1. 技术层面：坚持“多条腿走路”，并行发展不同技术路线，分散风险。
2. 工程层面：加强测试与验证，尽可能模拟真实太空环境，攻克关键技术瓶颈。
3. 产业层面：形成产学研合力，推动产业链协同创新。

科研如同种树，太空光伏这颗幼苗刚刚破土。我们需要给予它时间与耐心。未来，当我们真正用上“太空电”，仰望星空时，若能知晓那是我国建设的太空电站在默默工作，必将是一份属于这个时代的自豪。

作者：上海交通大学太阳能研究所所长
采访整理：本报记者 黄晓慧

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