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这下钙钛矿真的"上天"了

2026-05-26


2026年5月24日,神舟二十三号载人飞船发射升空,携带9项科学实验上行中国空间站。上行样品及装置总重量约54公斤,其中包括单结钙钛矿和钙钛矿基叠层两类太阳能电池材料和器件。这是中国空间站首次开展钙钛矿电池动态服役实验。


神州二十三号上的钙钛矿叠层项目有源样品单元.png



为什么选钙钛矿?


钙钛矿电池具备高功质比、轻、薄、柔等特性,加工成本相对低廉。但钙钛矿电池能否经受住太空环境中的紫外辐射、粒子辐射、高浓度原子氧腐蚀,以及剧烈的温度交变等考验,需要通过空间科学实验来验证。



两类器件,两条路线


据焦耳时代报道,本次携带的两类钙钛矿电池器件,分别由不同团队研制。


单结钙钛矿电池由仁烁光能、南京大学、中科院半导体所联合研制。器件涵盖 “无源 + 有源” 两类,有源样品可实时回传电压、电流数据,精准定位材料与封装薄弱环节,为下一代太空光伏器件设计提供直接依据。


钙钛矿基叠层电池由北京大学、北京理工大学、哈尔滨工业大学联合研发,恒星力量(北京)科技有限公司协助支持。本次是首次空间站有源跟踪实验,聚焦极端环境下高效率叠层器件的长期服役性能。此次搭载的钙钛矿叠层器件效率或超30%,一年期衰减目标为保持27%的效率。



从太空到地面:同一材料的两条路径


钙钛矿电池"上天",验证的是其在极端环境下的可靠性。与此同时,这种材料在地面场景的应用也在快速推进。


在消费电子方向,钙钛矿的弱光发电特性使其适用于室内光照条件下的电子设备供电。电子价签、遥控器、智能门锁等低功耗设备,已开始采用钙钛矿光伏组件作为供能方案。2025年,消费电子与物联网传感器领域对半透明钙钛矿电池的年采购量突破120万片。钙钛矿电池与电源管理芯片(PMIC)构成的微能量采集系统已经开始成为室内太阳能产品的最新方案之一。


在建筑光伏方向,钙钛矿的轻、薄、柔特性使其适用于BIPV(建筑光伏一体化)场景。京东方、脉络能源等企业已推出面向智慧家居、智慧办公的室内光伏产品。


从空间站舱外到客厅灯光下,钙钛矿正在同时向两个方向证明其价值:向上,验证极端环境下的长期可靠性;向下,推动大规模产业化落地。


这下,钙钛矿真的"上天"了。


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