沈文忠

近期，太空电太空光伏技术引发全球瞩目。时能上唠在浩瀚宇宙中捕获太阳能并传回地球，够用这一构想让人们对“星辰大海”的太空电能源未来充满了无限遐想。事实上，时能上唠太空发电并非凭空臆想，够用早在上世纪，太空电部分国家便已尝试在卫星上部署太阳能电池，时能上唠开启了太空能源探索的够用先河。

随着低轨卫星星座的太空电爆发式增长，太空对电力的时能上唠需求呈指数级攀升。昔日的够用卫星功能单一、功耗极低，太空电宛如“手电筒”；而今，时能上唠卫星需承担通信中继、够用海量数据处理甚至构建太空“数据中心”的重任，其能耗已堪比高功率“探照灯”。

面对这一挑战，太空太阳能技术正加速演进，目前主要形成三条核心技术路线：

1. 砷化镓电池：稳健高效的“先行者”

• 优势：技术成熟度最高，运行最稳定，能源转换效率可达 30%左右。
• 现状：我国已建立完整的产业链，自主研发的三结砷化镓电池性能可靠。
• 瓶颈：成本高昂，其造价是普通屋顶太阳能板的 上千倍，限制了大规模应用。

2. 晶硅电池：降本增效的“现实派”

• 优势：制造成本相对较低。
• 技术突破：通过 晶硅异质结（HJT）技术，转换效率已提升至 25%—27%，并实现了电池片的薄片化，进一步降低了材料成本。
• 定位：目前，P型晶硅异质结电池被视为最具落地可行性的选择。

3. 钙钛矿/晶硅叠层电池：潜力巨大的“挑战者”

• 优势：理论效率极高，重量极轻，被科学界视为极具前景的方向，多家光伏龙头企业正加紧研发。
• 风险：太空环境的严酷性仍是最大未知数。太空温差可达 200多摄氏度，且伴随高能宇宙射线、原子氧侵蚀等极端条件，钙钛矿材料的长期稳定性尚待验证。

从“定制”到“量产”的跨越

当前，太空太阳能电池多处于“量身定制”阶段。未来要实现商业化，必须在保证 批量生产的同时，确保 质量的高度稳定性，这是一项极具挑战性的工程难题。

太空光伏并非简单的“把电池板送上天”，而是构建一个能在极端环境下长期运行的 太空电站系统。这涵盖了发电、储能、无线输电及在轨运维等全链条环节。与地面环境截然不同，太空电站需直面强烈紫外线、极端温变、高能粒子辐射及微陨石撞击等威胁。因此，通过严格的地面模拟实验和长期的在轨验证来积累数据，是技术成熟的必经之路。

未来展望：三条腿走路

展望未来几年，太空光伏领域需在以下三个维度深耕：
1. 技术多元化：坚持多条技术路线并行发展，不押注单一方案。
2. 工程验证：加大测试力度，尽可能还原太空环境，解决工程化难题。
3. 产业协同：形成产学研合力，加速技术迭代与成本下降。

科研如种树，太空光伏这颗幼苗刚刚破土。我们需要给予它时间与耐心，静待其茁壮成长。或许在不远的将来，当我们夜晚仰望星空，知晓那里有我国建设的太空电站在默默输送能源时，那份自豪感将无可替代。

(作者为上海交通大学太阳能研究所所长，本报记者黄晓慧采访整理)

《 人民日报 》( 2026年07月04日 06 版)