7月3日，上翼联合创始人张国栋博士出席2026焦耳时代钙钛矿技术创新与产业链生态峰会并发表主题演讲。围绕「低成本太空能源柔性钙钛矿CPI封装与在轨实测」核心议题，阐释了钙钛矿太空光伏的市场前景、CPI封装的技术价值，以及公司从材料研发到在轨验证的商业布局，披露了多项核心性能数据与在轨测试阶段性成果。上海星翼芯能于 2026 年初正式成立，核心团队源自中国科学院上海光机所。早在 2023 年，团队便已启动太空光伏方向的技术路线，聚焦空间复杂环境下钙钛矿电池的稳定性难题，打造适配商业航天需求的低成本空间能源方案。
分享开篇，上翼张国栋博士对太空光伏的产业背景与市场潜力进行了深度拆解。
当前低轨通讯卫星已是确定性的商业化赛道：海外 Starlink 星座在轨卫星规模已超 1 万颗，整体规划达 5 万颗；国内低轨星座建设未来 3-5 年发射数量将进入指数增长期，对太空光伏的需求持续攀升。随着百吉瓦级太空算力电站规划的提出，仅 1GW 算力用电便对应近 500 万平米太阳翼的配套需求，长期来看太空能源市场规模有望突破万亿级。
张国栋博士认为，低轨通讯与太空算力将形成双轮驱动，推动太空能源产业迎来市场大发展，核心在于打造低成本、高稳定性的太空太阳能电池方案。
针对太空光伏的主流技术路线，张国栋博士从成本、性能、适配性多维度进行了对比分析。晶硅电池是最早应用于航天领域的电池技术，但其短板同样显著：耐辐照能力偏弱，AM0 光谱下实测效率偏低，且温度系数表现不佳——在轨80-100℃的工作温度区间内，效率普遍下降4%-5%，能质比仅为0.3W/g，远低于钙钛矿电池的5W/g。传统砷化镓方案重量与成本居高不下，难以支撑低成本、规模化的星座建设需求。钙钛矿电池则凭借天然的抗辐照优势、叠层效率潜力与低成本特性，成为行业共同关注的下一代太空光伏的核心探索方向。
基于对产业趋势的判断，上翼选择透明聚酰亚胺（CPI）作为核心封装方案。张国栋博士指出，当前主流的剪刀式刚性太阳翼已难以适配未来 200-300 平米以上的大型太阳翼需求，柔性化是空间能源系统的重要发展方向。相较于 UTG 20mm弯曲半径、成本偏高的短板，CPI 材料仅5mm的弯曲半径和低密度、高柔性的天然优势，可降低太阳翼整体重量40%以上、大幅缩减发射成本；通过材料改性后在轨寿命可覆盖 5-10 年，能够匹配低轨卫星的主流生命周期。
钙钛矿电池走向太空，核心要突破的是空间复杂环境下的稳定性瓶颈。上翼团队从第一性原理验证出发，将热冲击作为首要解决难题。
“高能辐照可通过封装盖板阻挡绝大多数离子，紫外也可通过高反材料过滤，但热量会直接传导至电池内部，是影响长期稳定性的核心变量。” 张博士指出，低轨环境下电池需在90分钟内经历 - 120℃到120℃的温度循环，快速温变带来的层间应力是器件失效的关键诱因。
围绕这一核心痛点，上翼从三大维度搭建系统化解决方案：
材料配方体系优化：筛选适配空间环境的功能材料，深入研究高真空、高热量环境下的材料挥发特性与失效机制，打造空间专用的材料体系；
多层器件结构设计：采用多层功能结构与多层封装方案，匹配各层材料的热膨胀系数，消解快速温变带来的应力影响，保障器件长期运行稳定性；
太空专用封装体系：针对空间环境重构封装方案，解决地面常规封装胶膜低温脆化、高能辐照下变色失效等不适配问题。
与此同时，上翼团队自主开发了太空级透明 CPI 材料，通过改性技术使其原子氧剥蚀率较玻璃低 3 个数量级，保障空间耐候性的同时，充分发挥柔性、轻质的材料优势，为柔性太阳翼的减重降本提供核心材料支撑。
依托核心团队的技术积淀与持续攻关，上翼已完成 CPI 材料的技术布局，多项核心性能验证取得标志性进展。在产品路线上，公司形成了阶梯化的落地规划：
短期推进柔性钙钛矿模组与 CPI 封装晶硅电池的落地应用，其中与捷泰航天合作开发的 P 型晶硅 CPI 封装电池可实现完全柔性，单套 400 平米太阳翼可实现百公斤级减重；中长期布局钙钛矿 / 晶硅叠层技术，目标实现 30% 以上的转换效率，成本仅为传统砷化镓方案的 1/5-1/10。团队坚持 “先单结验证、后叠层落地” 的技术路径，避免复杂结构叠加带来的失效机制排查难题，稳步推进技术成熟度提升。
在核心性能维度，多项测试数据验证了方案的可靠性：
效率表现：钙钛矿电池效率可达 25%，模组在 AM0 光谱下转换效率可达22%；该数据远超国内航天在轨柔性模组19.5%–20.5%的效率值；
实测AM0光谱下转换效率（中电科18所）
热冲击稳定性：在 - 120℃~120℃的温度冲击条件下，历经 4000 次循环后电池效率保持率稳定在 90% 以上，后续衰减趋于平缓；
钙钛矿电池温度冲击耐受性
温度系数表现：环境温度从 0℃升至 100℃区间内，钙钛矿电池效率仅下降 1%，温度特性远优于晶硅电池（对比晶硅全路线同区间内衰减 24%~40%）；
抗辐照性能：依托中科院上海光机所高能激光驱动粒子源，完成 1-10MeV 不同轨道辐照剂量的模拟测试，钙钛矿电池辐照后性能几乎无衰减，结合封装结构设计可进一步阻挡高能粒子辐照（对比国内等效低轨剂量辐照后保持率衰减 10%–13%）。
钙钛矿高能粒子辐照耐受性
目前，上翼参与的合资企业捷泰航天 CPI 上饶产线已正式完工，全面掌握从 CPI 膜材制备到晶硅 CPI 封装的技术能力，为后续规模化量产与工程化应用奠定了基础。
“地面模拟只能完成单因素、双因素的环境测试，真实空间中多因素耦合的复杂效应，必须通过在轨实测完成验证。” 分享中，张国栋博士重点披露了在轨搭载测试的最新进展。
2026 年 5 月，上翼搭载于巡天千河的CPI 封装晶硅电池产品顺利进入预定轨道，正式开启真实空间环境下的在轨实测。该方案有望将常规单晶硅太阳翼单位面积功率从约 260W/㎡ 提升至 300W/㎡ 以上，为低成本晶硅路线进入更高功率密度太空光伏场景提供验证路径，并为8月的单结钙钛矿电池+CPI 封装方案提供前置验证基础。
作为太空光伏赛道的探索者，上翼始终以低成本高稳定性空间能源方案为核心目标，从材料底层研发和地面多维度验证到真实空间在轨测试，稳步推进柔性钙钛矿 CPI 封装方案的工程化落地。
未来，公司将持续深耕钙钛矿光伏电池配方，加速产业化进程，以高性价比的柔性太空光伏材料，助力低轨商业航天与太空算力的商业化，推动太空能源产业的规模化发展。
上一篇暂无
