太空光伏迈向3.0时代:西湖阳光押注柔性钙钛矿/CIGS叠层,瞄准卫星能源终极替代方案
近日,太空作为国内钙钛矿光伏材料与第三代光伏技术的光伏钙钛领跑者,由西湖大学王睿教授团队创立的时代西湖阳光(杭州)科技有限公司(以下简称“西湖阳光”),就太空光伏技术路线提出了明确判断——柔性钙钛矿/铜铟镓硒(CIGS)叠层电池将成为替代三结砷化镓的西湖星终极方案。这也是阳光押注源终继地面电站、BIPV、柔性车载光伏之后,叠代方西湖阳光将钙钛矿技术向太空应用场景延伸的层瞄关键一步。
西湖阳光创始人、准卫西湖大学王睿教授表示,极替随着中国星网GW星座(规划约1.3万颗)、太空千帆星座(规划超1.5万颗)等大型低轨星座加速部署,光伏钙钛单星功率需求持续攀升,时代传统三结砷化镓材料在产能、西湖星成本和重量上的阳光押注源终瓶颈已日益凸显。“卫星数量与单星功率都在指数级增长,但能源系统还停留在上一代逻辑里,这是整个行业必须面对的换代窗口。”王睿说。
从星座爆发到资本涌入:太空能源换代迫在眉睫
有公开数据显示,截至2026年9月,千帆星座在轨卫星已突破250颗,国内民营商业火箭首次进入低轨互联网批量组网序列;GW星座也于年内启动规模化部署。与此同时,2026年上半年国内商业航天融资总额已超150亿元,行业进入从技术验证向规模化跨越的拐点。
卫星数量与单星功耗的双重增长,正在急剧放大太空光伏的供需矛盾。当前主流的三结砷化镓电池虽具备良好的空间转换效率和15—20年寿命,但其依赖镓、锗等稀有金属,全球年产能仅约100—150MW,单瓦成本居高不下。面对万颗级星座的部署需求,现有材料体系在量和价两个维度上都难以支撑。
从三结砷化镓到柔性叠层:太空光伏迈入3.0时代
基于上述产业背景,西湖阳光将太空光伏的技术演进划分为三个时代:
1.0时代:单结砷化镓。早期高效空间电源代表,逐步被多结方案替代。
2.0时代:三结砷化镓。当前的主流技术,效率高、寿命长,但稀有金属依赖和产能天花板构成规模化硬约束。
3.0时代:钙钛矿融入太空光伏应用。涵盖单结、叠层钙钛矿等前沿产品线,其中柔性钙钛矿/CIGS叠层被西湖阳光定义为最终替代三结砷化镓的终极方案,因为它在效率、功质比、成本和可量产性四个维度上可实现同步突破。
西湖阳光给出的对外可披露数据显示,其柔性钙钛矿/CIGS叠层方案转换效率可达30%以上,理论效率35%以上(AM1.5G),功质比约45W/g,较三结砷化镓有显著提升;目标寿命8—10年,整体成本较砷化镓大幅降低。
从实验室研发到中试量产:西湖阳光致力加速产业化
在技术源头上,王睿团队自2022年即启动柔性钙钛矿/CIGS叠层研发,相关成果已发表于《Nature Photonics》、《Science Advances》等全球顶级期刊等顶级期刊。企业层面,西湖阳光已建成10MW中试线,方向是从实验室器件走向大面积薄膜与批量供货,并与商业航天产业链各环节的头部企业开展深度技术合作。
“我们不是在做一款‘更好一点’的电池,而是在重新定义卫星能源的底层方案。”王睿表示,2022年启动研发时行业主流仍聚焦砷化镓优化,如今低轨卫星星座组网的节奏正在验证这一技术路线的前瞻性。
从地面验证到太空应用:3.0方案将迎关键大考
当前,太空光伏仍处于从技术验证向中试量产过渡的阶段。对于西湖阳光而言,接下来的核心验证点在于:地面模拟空间环境数据的系统性披露、在轨实测数据的获取,以及与星座客户的联合验证进度。
可以确定的是,当低轨星座的发射节奏从“每年数十颗”迈向“每年数百乃至上千颗”,太空能源的换代已从技术议题变为产业刚需。柔性钙钛矿/CIGS叠层能否真正定义3.0时代,时间会给出答案——但赛道上的先行者已经整装待发。
(责任编辑:休闲)
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