光伏龙头角逐太空,协鑫光电总经理田清勇:钙钛矿太空应用优势明显
光伏龙头角逐太空,协鑫光电总经理田清勇:钙钛矿太空应用优势明显|聚焦2026SNEC
2026年06月06日 21:07
在光伏行业,晶硅技术正在受到挑战。2026SNEC展上,过去一向小众的钙钛矿光伏成为一大亮点,因为它有更优势的应用场景,那便是太空。除太空外,钙钛矿因其柔性的特点还可应用于车载、 消费电子 等场景。协鑫光电正在探索钙钛矿在卫星太阳翼上的应用, 京东 方则推出了车载柔性钙钛矿产品。
6月4日,协鑫光电总经理田清勇接受了《华夏时报》等媒体采访,他认为,钙钛矿相比砷化镓(目前卫星太阳翼主流材料)成本更低,相比晶硅 电池 抗辐射更强,适合太空环境应用,接下来公司要做的在轨测试非常重要,年底争取再发射一颗算力卫星,如果能维持一年以上的正常工作,就代表得到很好的验证。
《华夏时报》:在太空应用场景方面,钙钛矿 电池 相比晶硅和砷化镓 电池 有什么优势?
田清勇: 钙钛矿相比砷化镓成本更低,砷化镓现在采购价格一般是10万元/平米, 钙钛矿电池 本身是非常便宜的,组件的主要成本更多来自于封装材料。因为在太空要做一些抗辐射处理,需要一些特殊的玻璃,玻璃价格可能就远远超过材料本身的价格。这又引出另外一个问题,如果钙钛矿材料筛选合适,它本身抗辐射能力强,对封装材料要求低,还能降低一部分成本。
晶硅电池有一个特点,它的温度系数是比较高的,随着温度升高效率会下降,比如当温度在25摄氏度的时候,它的效率是23%,但是到了太空,它的工作温度应该是在100度以上,再测算它的效率,可能只有百分之十几了。
晶硅电池要依托良好的晶体才能实现相对较高的效率,比如在地面场景中,单晶硅比多晶硅高效,因为缺陷少,这是一个晶硅的特点。更细究一点,晶硅是依赖少子扩散的机理来发电的,所以它对缺陷非常敏感。在太空环境下,因为缺乏大气层保护,晶硅电池表面会受到高能辐射,然后就会产生一些晶体缺陷,例如位移损伤,最终导致性能衰退,而且衰得非常严重。
《华夏时报》:协鑫光电在太空光伏研发方面做了哪些尝试?
田清勇: 2023年我们曾做过一次卫星搭载测试,它是放在卫星表面,只能获取一些简单的信息,如果不做特殊的监控处理,如视频采集一些关键信息,那么就只能获得电流、电压这样的参数,以及这些参数随时间的变化,拿不到更多信息了。如果哪个环节出现了问题,具体是材料耐热性不够,发生热分解,还是封装材料在高温下发生了熔融,我们只能靠经验去推测。
现在我们与811启动钙钛矿在高空气球实验,它的好处是不仅可以看到实时的数据,还能在拿回来这些组件,如果发生了性能衰退,我们可以重点分析究竟哪里出现了问题,这是非常关键的。
《华夏时报》:太空光伏的大规模应用还有哪些路要走?协鑫光电有时间表吗?
田清勇: 首先要降低发射成本,其次要寻找一种合适(耐高温、抗辐射)的钙钛矿材料,以及相应的 电子 传输材料、空穴传输材料等配套的物料。接下来是封装材料,我们在地面用的是POE,太空场景则需要用硅胶材料,但是现在的硅胶材料有可能会与钙钛矿发生反应,还需要进行一些额外设计。还有就是抗辐射玻璃,钙钛矿本身抗辐射能力是比晶硅要强的,可以考虑把它的要求降得更低一些,相应降低太空电池的成本。
解决这一系列问题,乐观情况下,今年可能就会找到一个可以在太空应用的电池配方,再做一些抗辐射方面的改进,两年内可以解决。
理论上来说,如果在轨测试性能可以达到预期,就可以投入太阳翼使用。但是这只是第一步, 钙钛矿电池 航天级大规模应用还要经过各种严苛的认证,因为航天还有很多其他的认证。即使技术指标达到了,仍然要过很多关。就像在地面一样,我们不仅要做内部测试,还要到第三方机构做各种认证,然后参与招标,还是需要时间去打磨的。
我们和紫微宇通科技进行了合作,首先会进行一次搭载测试,可能是在8月份,把经过改良的电池,再次上天去验证一下,另外我们在年底争取再发射一颗算力卫星,核心载荷是我们国产的GPU。它是一个实验卫星,测试一些新技术,还搭载 协鑫能科 研发的 固态电池 以及我们协鑫光电和 协鑫集成 研发的太阳翼。如果能维持一年以上的正常工作,就代表算力卫星得到很好的验证。
《华夏时报》:除了太空光伏,公司还尝试了哪些钙钛矿应用场景?
田清勇: 一个比较重要的方向就是车载钙钛矿,应用到小 汽车 上,难度还是比较大的,因为小 汽车 对外观、颜色的要求比较严苛。我们可以先从简单的开始,比如货车,尤其是厢式货车,它背后有足够大的一个箱体顶部,可以布设电池,侧面也可以布设。在这样的场景下,如果 钙钛矿电池 和车载电源系统能够很好适配,后面可以再去挑战曲面的、具有外观要求的小 汽车 车顶场景。
还有一个潜在的应用领域,就是柔性电池作为便携式移动电源的应用。它在室内弱光条件下也可以发电,以 消费电子 为主。
《华夏时报》:在当下光伏低价竞争的环境下,钙钛矿可以给行业带来什么改变?
田清勇: 从行业大背景来说,晶硅电池竞争激烈、内卷严重,导致它吸引不到足够的投资来做新的技术开发,其次它的技术本身也到了一定的阶段。光伏是一个很特殊的产品,价格卖得便宜,客户对它的各种要求又很高,比如要求使用寿命25年。现在企业到了一个关键时期。
即便在地面场景中,钙钛矿依旧有信心可以挑战晶硅技术,钙钛矿叠层有更明显的优势,那就是效率更高。效率提升肯定是光伏应用领域的一个主要方向,钙钛矿与晶硅叠层,可以把晶硅电池效率从原来的24%提升到我们叠层的26%,未来可能达到35%,这是目前可以看到的最现实的一个方案。
从技术成熟度来讲,今年是我们叠层组件投入商用的元年,明年争取把产能提升到数百兆瓦,后年可能实现吉瓦。
(文章来源:华夏时报网)
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