机械行业：钙钛矿商业化进程加速开启太空光伏星际算力新纪元-260106（30页）.pdf

1、研究团队行业专题报告太空光伏具备得天独厚的环境条件。1）地球大气层对阳光的削弱作用较强，据估算，在太空中相同面积的太阳能电池板接收的光能，相比地球表面某些地区可高出2-3倍之多。2）太空具备近乎无尽的光照时间，且太阳辐射角度稳定，太阳能发电更加稳定。各国均十分重视太空光伏布局，我国西安电子科技大学段宝岩院士团队于2023年完成了逐日工程一世界首个全链路、全系统SSPS地面验证系统。钙钛矿转化效率更高，叠层路线更具优势。光伏电池发展到第三代钙钛矿电池，核心优势为转化效率高、损失低、量产后成本更低。对比单结钙钛矿电池，叠层多结电池优势在于与其他类型电池集成以后可以捕捉和转换更宽光谱范围的太阳光，提

2、升电池转换效率。叠层路线包含组件级四端结构（4T叠层）和电池级两端结构（2T叠层）。目前钙钛矿电池在地面上较难商业化的原因是稳定性较差，成本对比晶硅电池较高，很难降本。太空光伏成为钙钛矿商业化的关键应用场景。钙钛矿抗辐射能力优越，三价钙钛矿的PEQE仅下降7%，而作为辐射耐受基准的碳化硅二极管在相同条件下降幅达50%和75%。钙钛矿电池功率更高，轻量化优势明显，且钙钛矿电池折叠性极佳，非常适合制造柔性卷绕式太阳翼。太空光伏未来空间广阔。短期来看，光伏主要用于太阳翼，为卫星供能；长期来看，太空光伏成熟后可支撑地球同步轨道太阳能电站建设。假设2035年卫星年发射颗数达1.5万颗，单星功率从15kw

3、提升到30kw，钙钛矿叠层电池渗透率持续提升，逐步替代砷化镓电池，电池效率逐步提升，2035年太空光伏为钙钛矿电池市场规模贡献百亿元。钙钛矿产业链逐渐完善，转化效率创新高。目前上游材料厂商、设备厂商技术逐渐成熟，中游电池厂商转化效率指标逐渐创新高，太空光伏机遇下，建议重点关注光伏电池整线设备公司【迈为股份】、【捷佳伟创】：组件设备公司【奥特维】、【京山轻机】：光伏划片设备公司【宇晶股份】：钙钛矿单体设备公司【德龙激光】、【微导纳米】、【曼恩斯特】等。风险提示：钙钛矿技术路径存在不确定性；钙钛矿电池行业需求及商业化进程不及预期；钙钛矿设备成本控制与降本速度不及预期。1.为什么发展太空光伏？太空光

4、伏是指在航天器或卫星上搭载光伏组件，以实现航天器或卫星的供电。对比地球，太空是更加适配太阳能发电的重要地点，主要原因是：太空光伏具备得天独厚的环境条件。地球大气层对阳光的削弱作用较强，大气层中的气体分子（如氮气、氧气等）、水汽、尘埃等会对阳光产生散射与吸收。在太空，没有了屏障，太阳能电池板能够尽情接收能量，发电效率大幅提升。据估算，在太空中相同面积的太阳能电池板接收的光能，相比地球表面某些地区可高出2-3倍之多。太空具备近乎无尽的光照时间。地球上太阳能发电装置只有白天能够运行，以地球同步轨道为例，卫星式的太阳能电站运行在此轨道上，其周期与地球自转周期相同，相对地球位置基本固定，大约99%的时间

5、都沐浴在阳光之下，几乎不存在光照中断的困扰，对于需要稳定能源的领域，如数据中心、航天设施等意义非凡。太阳辐射角度稳定。地球上不同维度上，太阳高度角随着季度和时间变化无常，单位面积接收的太阳光能量并不稳定，而在太空中，位置设计合理的情况下，太阳能电池板能够稳定高效地将光子转化为电能。太空光伏利用太空中的光伏电池板收集太阳能，并将产生的电力通过微波传输回地球的技术。微波传输电力原理是先通过微波转换器将电能转换成微波，再通过微波发射天线将微波传输至地面接收站，地面再将接收到的微波通过转换器将其转换为电能，其理论传输损耗较低。各国对于太空光伏发电均十分重视，我国西安电子科技大学段宝岩院士团队于2023

6、年完成了逐日工程一世界首个全链路、全系统SSPS地面验证系统。上游：原材料与生产设备一成本与性能的核心支撑。原材料包含核心功能材料与辅助材料，其中TCO导电玻璃、钙钛矿层材料、POE胶膜及丁基胶等为核心品类，成本占比较高，且对应供应商格局相对集中，是决定电池性能与成本的关键环节。同时，上游还涵盖各类生产设备供应（包括镀膜设备、涂布设备、激光设备、封装设备等），为中游制造提供技术保障。TCO导电玻璃作为钙钛矿电池的前电极、窗口材料和支撑材料，主要功能为让大部分太阳光进入吸收层，实现光电转换；利用其导电性作为前电极，收集电池电流；为电池多层膜材料结构提供物理