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上翼推出全球首创太空用双面吸光钙钛矿电池阵面

来源:上翼

时间:2026-10-15

 2026年10月13日,上翼亮相第一届太空光伏材料技术大会,推出高稳定CPI双面吸光钙钛矿电池阵面方案。当天下午,张国栋博士在太空光伏封装材料分论坛发表“双面吸光钙钛矿电池阵面”主题演讲,分享从地球反射光利用到材料与器件协同设计的技术思路。

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地球,是太阳照射下的二次光源

 阳光经云层、大气和地表反射,使地球成为在轨卫星可利用的二次光源。张博士引用文献和公开报道指出,地球平均反照率约29.3%;在400—800nm波段,部分条件下反射比例可达约40%。太阳翼背面实际获得的辐照,仍需结合轨道与姿态判断。

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相较中高轨卫星,低轨卫星在适宜几何条件下,更有机会通过太阳翼背面利用地球反射光。让反射光进入电池,正是双面吸光阵面要解决的问题。

从反射光到功率增益

 地球反射光谱并非太阳光谱的等比例缩放。云层、大气、地表类型及电池光谱响应共同影响利用效果,因此须将电池背面的外量子效率(EQE)纳入阵面功率计算,才能从“接收多少光”判断“多发多少电”。

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 现场,上翼展示了一组地球反射光的数值换算:在设定的反射光直射场景下,10 m²阵面约可接收3.39 kW反射光功率;随着星下点太阳天顶角在0°—90°间变化,背面辐照与电功率增益也随之变化。在正面始终跟踪太阳的特定计算场景下,正面输出273.4 W/m²,背面贡献61.0 W/m²,合计334.4 W/m²,较正面输出增益约22.3%。

全球首款双面吸光钙钛矿电池阵面方案

 大会上,张博士展示了上翼最新研发的双面吸光钙钛矿电池阵面方案。上翼通过CPI封装、透光电极与CPI基板的协同组合,建立正背面均可受光并有效输出的结构。披露数据显示,在AM0条件下,电池正面效率可达20%,背面可达19%以上,两侧效率接近,分别反映各自受光条件下的转换能力。

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上翼高稳定CPI双面吸光钙钛矿电池

 支撑这一方案的关键材料,是上翼适配柔性太阳翼的CPI基板。透明基板承载电池阵列并开放背面光路,双面电池利用两侧入射光;CPI封装则协同透光、轻柔与防护需求,兼顾光学表现和空间环境适配。

 此次披露的CPI基板指标包括:面密度<300 g/m²、偏差<3%;透过率≥90%;弯曲半径<20 mm;绝缘电阻>10 MΩ(@500 V);CTE为5—20 ppm/℃。试验后电性能、力学性能保持率均≥50%,光学性能(透过率)保持率≥90%;AO侵蚀、辐射总剂量等环境指标满足相关标准及任务轨道阈值。

结语:

从承载电池的基板,到保护器件的封装,再到利用两侧光线的阵面,上翼正推动材料与器件协同,让每一束能够抵达太阳翼的光,都有机会转化为在轨工作的电力。为太阳翼打开背面光路,也是为空间能源打开新的增量。


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