黑晶光电航天级叠层光伏电池实现技术突破
黑晶光电航天级叠层光伏电池实现技术突破，国产太空光伏迈入商业化新阶段
近日，深圳黑晶光电技术有限公司正式对外公布三项钙钛矿叠层太阳能电池核心技术成果，产品顺利通过航天严苛环境全套测试，实现光电转换效率、抗辐照性能、宽温稳定性三大航天指标全面达标，标志我国商用航天光伏组件彻底摆脱海外高端产品垄断，轻量化国产太空光伏正式具备规模化商用能力。本次技术成果落地，同步补齐了商业卫星、近地空间站、深空探测飞行器的低成本能源短板，为国内民营航天产业降本增效提供关键硬件支撑。
本次研发的两款主力产品分别为钙钛矿 / 晶硅两端叠层电池、三结化合物叠层电池。其中钙钛矿晶硅叠层电池稳态转换效率达到 33.1%，相较于当前航天主流单晶硅电池效率提升近 30%，电池重量仅为传统航天硅电池的 62%，完美契合小型立方星、商业组网卫星轻量化的核心需求。而三结叠层电池专门面向深空探测场景，在零下 190 摄氏度至零上 120 摄氏度的极限温差循环测试中，功率衰减率低于 2%，同时可抵御太空高剂量质子与电子辐照，使用寿命延长至 15 年，可适配月球轨道、火星探测器等长周期深空任务。
长期以来，高端航天光伏电池技术牢牢掌握在欧美企业手中，海外产品不仅售价高昂，采购周期漫长，还存在严苛的出口限制，严重制约我国民营商业航天的快速发展。过去国内航天光伏多沿用改良地面晶硅技术，效率提升早已触及天花板，想要突破性能瓶颈，钙钛矿叠层技术是公认的最优路线。但钙钛矿材料天生存在温稳性差、易衰减、抗辐照弱的短板，想要落地航天场景，必须攻克材料封装、界面钝化、晶格匹配一系列世界级难题。
黑晶光电研发团队耗时三年，自主开发了全无机钙钛矿晶格钝化方案，搭配自研航天级气密封装工艺，解决了钙钛矿材料在太空真空、高低温交变环境下易分解失效的痛点。研发负责人介绍，团队攻克了异质结界面复合损耗过高的行业通病，将界面载流子损耗降低 45%，同时全部核心原材料、生产设备实现国产化采购，整条产线不存在海外技术卡脖子风险，量产之后单瓦成本能够降至进口航天电池的三分之一。
目前该系列电池已完成国内多家头部商业航天企业的样品送测，多款组网卫星项目已敲定试用订单。业内专家表示，商业航天正迎来爆发期，未来五年全球低轨卫星组网将新增数万颗航天器，太空光伏市场规模将突破百亿级别。本次国产航天级叠层电池的技术落地，不仅打通了上游光电芯片、薄膜沉积、精密封装的完整国产产业链，还能反向赋能地面光伏产业，将航天级材料与工艺下沉至民用 BIPV 建筑光伏、户用高效光伏电站，形成军民技术双向转化。
随着国内钙钛矿光电产业链日趋成熟，未来叠层光伏电池的量产良率还将持续爬坡，下一步研发团队将聚焦更大面积电池片制备，持续冲击更高转换效率，以光电材料底层技术突破，助力我国太空能源与民用光伏产业双线领跑。
（转自：人民网）
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