【CSPV速递】商业航天钙钛矿太阳电池技术与发展分析

学术   2024-11-23 16:18   广东  

太空环境对太阳能电池的要求极高,不仅要能承受极端的温度变化和辐射影响,还要在有限的空间内提供足够的电力支持。钙钛矿材料具有优异的光电特性,制备的太阳能电池光电转换效率不断突破,已经可与传统的晶硅、砷化镓和碲化镉薄膜太阳能电池相媲美。

随着近日钙钛矿制造头部企业光因科技将钙钛矿组件成功送入太空,钙钛矿太阳能电池在未来太空事业中的应用更受业内外关注。

2024年11月21日,第二十届CSPV在中国·深圳开幕。钙钛矿主题专场上,中国航天科技集团、上海太阳能工程技术研究中心有限公司王顺先生作《商业航天用低成本钙钛矿复合叠层太阳电池技术》报告,就商业航天钙钛矿太阳电池技术与发展做分析。

商业航天太阳电池现状

随着全球商业航天发展,适应于航天商业化市场的空间低成本太阳电池得到应用,不仅能提高商业航天器能源供应的可持续性和可靠性,而且还可以降低航天器制造的运营成本和维护成本。

商业航天领域国内外相关技术现状:

航天器功率逐年增加,商业航天用太阳电池效率越来越高:商业航天公司通过发射和运营大功率商业卫星,提供全球范围内的卫星通信服务,以满足不同用户的需求。对大阳能电池的转换效率提出了新的增幅要求。国内目前的解决方案是增大大阳电池板的发电面积,但随之就产生了整星的轻量化问题、发射问题等等。

产业需求牵引下,商业航天用太阳电池成本越来越低:商业卫星其他部件已逐步采用商业元器件进行替代,成本下降明显。公为电池目前国际工主流仍为砷化镓太阳电池,成本占比过高。美国新一代的硅基低成本空间大阳电池已出现。

商业航天用太阳电池空间可靠性需求越来越多样化:随着国际商业航天的加速发展缓 溁垒襟劌藉挈鑾骡柘技术验证,所以太阳电池击适应斉蛰嬋杉于蚋凉烩穫癔媄J鄞力种空间应用环境具备抗空间辐射、办要抗原子氧等功能。以满足不断变化的太空任务需求。

传统太阳电池对商业航天产业的发展制约

现阶段商业航天使用的太阳电池与产业发展的矛盾:

在现阶段商业航天器成本组成中,太阳电池成本占比较高却约着商业航天器的低成本发展,采用确化镓电池技术路线由于原材料价格昂贵,既要满足效率提升又要满足成本大幅降低几乎无法实现,所以急需研制针对于商业航天的专用低成本太阳电池。
钙钛矿复合叠层太阳电池优势及其室间应用需解决的关键技术

商业航天领域低成本太阳电池技术发展趋势:

1、材料成本进一步降低

2、转换效率进一步提高

3、空间可靠性多样化兼容

钙钛矿复合叠层太阳电池空间应用优势:

优势一:高光电转换效率

优势二:低成本

优势三:空间环境下自我修复

钙钛矿复合叠层太阳电池空间应用需解决的关键技术:

◆ 光电转换效率与稳定性

◆ 材料与器件的耐久性

◆ 制备工艺与成本控制

◆电池阵及电源系统集成与测试验证

钙钛矿复合善层太阳电池空间应用前景及意义

经济发展的意义:钙钛矿复合叠层太阳电池可为我国商业航天及空间信息产业提供低成本、高效、适应空间环境应用的商业航天器专用太阳电池产品,产品导入市场后,依托我国空间信息产业迅猛发展趋势,商业航天空间飞行器发射量必将快速增长,商业航天器专用太阳电池可广泛应用于我国商业航天空为航天器提供高效,稳定的间飞平届中国太阳绥佳及光伏发电电能供给,大幅度助力我国商业航天和空间信息产业发展,并引领全球商业航天器电源分系统技术发展,快速抢占市场份额。

国防建设的意义:钙钛矿复合叠层太阳电池技术对商业T航天专用太阳电池的开发和应用,在大幅降低商业航天器制造过程中大阳电池成本的同时,同时助力现役型号国防卫星的制造成本优化,不仅如此军用低成本航天飞行器更可助力我国空间攻防战略的推进,创新空天攻防模式。助力我国航天发展战略目标的实现。

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会议通知

为进一步推动钙钛矿电池制造环节的材料、设备、工艺验证,深度交流钙钛矿与叠层电池领域的量产解决方案与创新实践案例,中国国际科技促进会钙钛矿产业分会二零二四年度会员大会暨第七届全球钙钛矿与叠层电池(长三角)产业化论坛将于12月15~17日江苏扬州召开。本届论坛将邀请政府部门、行业协会、研究机构、钙钛矿电池材料、设备、制造、检测、应用、投资等领域的专家大咖共同参与,为加速中国钙钛矿光伏产业发展提供创新思路与合作平台。

☞☞会议通知 | 中国国际科技促进会钙钛矿产业分会二零二四年度会员大会暨第七届全球钙钛矿与叠层电池(长三角)产业化论坛重磅来袭!


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