面向商业航天高频发射与星座应用 上海空间电源研究所联合安普态推进空间钙钛矿叠层电池联合研发

近日，由上海空间电源研究所与安普态联合共建的空间钙钛矿叠层太阳电池技术联合实验室升级改造工作进入收尾阶段。据了解，双方的科研合作始于2023年底，聚焦空间电源领域新型太阳电池技术开展持续性科研攻关与技术协作。随着相关研究取得阶段性科研成果，该联合实验室已成为双方开展空间钙钛矿-晶硅叠层太阳电池技术研发、样品性能验证与工程化应用评价的核心平台载体。

空间钙钛矿叠层太阳电池技术联合实验室升级改造完成

当前，我国可重复使用火箭技术持续迭代升级，商业航天高频发射能力稳步提升，星座规模化部署进程持续加快。对于卫星星座体系而言，发射成本优化、发射频次提升的行业趋势，对卫星平台的综合性能提出了更高要求。卫星不仅需要实现高效稳定入轨，更要保障能源供给稳定、平台运行可靠、在轨寿命可控。

在此行业背景下，空间电源技术的重要性愈发凸显。作为航天器的核心能源系统，空间电源直接决定航天器在轨能源供给能力，同时深刻影响卫星平台自重、有效载荷配置、整体任务周期等核心指标。针对商业航天高频发射、星座规模化批量部署的全新应用场景，空间电源技术的核心攻关重点聚焦于可靠性提升，需全面验证并精准预判电池在空间辐照、高低温交变、真空循环等复杂在轨环境下的长期工作稳定性与性能衰减规律，在此基础上实现光电转换效率、轻量化水平、比功率、批量生产一致性等关键性能指标的优化升级，保障技术具备实际工程应用价值。

空间在轨应用场景与地面光伏场景存在显著差异。太阳电池入轨工作后，需长期应对高能粒子辐照、紫外辐射、极端温度交变、真空环境循环、反向偏压等复杂工况。电池材料体系、器件结构、封装工艺及互连结构的细微变化，都会直接影响其空间在轨适配性与服役性能。依托联合实验室平台，双方科研团队重点围绕空间环境适应性、长期工作稳定性、可靠性边界验证、在轨寿命预测、标准化工程评价体系等核心方向开展系统性研发攻关，在保障器件可靠运行的前提下，持续优化结构设计、提升轻量化水平与比功率性能。

近两年来，双方已完成多轮空间环境模拟仿真试验，围绕粒子辐照、紫外暴露、温度交变、真空循环等典型在轨工况，系统积累了钙钛矿叠层电池的器件性能衰减、结构稳定性核心试验数据，并依托试验成果持续迭代优化器件结构与制备工艺。在低轨空间典型环境验证领域，相关电池样品已顺利完成电子辐照、温度冲击、恒压反偏、反偏交变等单项环境适应性试验，通过多维度测试精准研判器件在空间极限工况下的性能变化规律，为电池组件、阵列级别的规模化工程应用评价筑牢数据基础、提供技术支撑。

目前，系列试验验证成果已全面转化为工程化落地依据。实验室积累的性能衰减数据、结构稳定性研判结论、可靠性评价标准等科研成果，持续反向优化器件结构设计、封装互连方案、生产线工艺参数与批量一致性管控体系。空间电源技术实现产业化、规模化应用，不仅依赖优质的样品性能参数，更核心在于将试验验证成果转化为可标准化、可复制、可量产的成熟制造流程。

据安普态公开信息显示，国际先进技术20MW钙硅叠层空间电源专用产线设备已率先落地，完成进场部署。该产线是双方联合研发成果落地转化的关键载体，承接联合实验室技术验证、器件结构优化、工艺参数迭代的全链条科研成果，标志着相关技术研发正式从实验室样品验证阶段，迈入工艺固化、产品一致性优化、工程化量产能力建设的全新阶段。

国际先进技术20MW 钙硅叠层空间电源专用产线

据介绍，上海空间电源研究所长期深耕空间太阳电池与空间电源系统的技术研发、工程落地与产业化应用，积累了深厚的航天工程经验与技术积淀。安普态专注于空间电源专用钙钛矿叠层太阳电池的技术研发与工程化验证。双方依托联合实验室平台，将持续完善从核心材料、器件单体、电池组件到电池阵列全链条的性能表征、可靠性评价、在轨寿命预测技术体系，全力推动前沿科研成果向标准化、产业化工程产线高效转化。

伴随国内商业航天产业迈入高频发射、星座规模化部署的全新发展阶段，空间电源行业的技术评价体系与应用标准持续迭代。器件单体性能是技术升级的基础，而在轨可靠性验证、全周期寿命预测、标准化工程制造流程、批量稳定供货能力，已成为当前商业航天产业发展的核心刚需。此次实验室升级建设与产业化产线落地的双向推进，精准契合商业航天产业发展趋势，将为我国空间钙钛矿叠层电池规模化、工程化在轨应用提供坚实技术与产业支撑。