黑晶光电钙钛矿/晶硅叠层电池完成830次太空冷热冲击测试

黑晶光电钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池完成太空环境可靠性测试升级:830次冷热冲击后效率未观察到衰减,工艺优化升级后质子辐照效率衰减低于3%。

核心要点

  • 黑晶光电叠层电池在 -100℃至+100℃ 条件下完成 830 次连续冷热冲击,测试后效率未观察到衰减。
  • 此前 110 次极端冷热冲击测试中,效率衰减率低于 0.1%;本次测试进一步延长了冲击次数。
  • 经过工艺优化升级后,同款叠层电池在 400 keV、1×10¹⁵ p/cm² 高剂量质子辐照后,效率衰减控制在 3%以内。
  • 测试维度覆盖热冲击可靠性、封装完整性、光电转换效率保持率和质子辐照后的性能衰减表现。
  • 结果为低轨卫星、临近空间飞行器和商业航天装备使用高效叠层光伏电源提供进一步可靠性数据。

【深圳,2026年5月29日】深圳黑晶光电技术有限公司(HIKING PV)近日宣布,旗下叠层太阳能电池完成两项模拟太空环境测试的迭代验证。测试围绕太空极端温差循环与高能质子辐照两类关键工况展开,重点评估电池在结构完整性、封装稳定性和光电转换效率保持率方面的表现。

本次测试显示,黑晶光电叠层电池在 -100℃至+100℃ 太空环境极端冷热冲击条件下累计完成 830 次连续循环;测试后,样品未观察到明显结构损伤,光电转换效率未观察到衰减。同时,经过工艺优化升级后的电池在 1×10¹⁵ p/cm²@400 keV 高剂量质子辐照条件下,效率衰减控制在 3%以内。

830次冷热冲击后效率未观察到衰减

太空环境中剧烈的高低温交替,会对太阳能电池的材料体系、界面结构和封装层形成持续冲击。对于面向低轨卫星、临近空间飞行器和商业航天装备的光伏电源而言,冷热冲击稳定性是判断电池能否进入长期空间环境验证的重要指标。

此前,黑晶光电叠层电池已完成 -100℃至+100℃ 的 110次极端冷热冲击测试,效率衰减率低于 0.1%,初步验证了产品在极端温度变化下的环境适应性。

黑晶光电钙钛矿晶硅叠层电池太空级冷热冲击测试数据
图1:叠层电池极端冷热冲击测试数据
视频1:叠层电池冷热冲击测试

在本次迭代测试中,产品在同等极端温变工况下累计完成 830 次循环。测试后,电池整体结构保持完整,未出现剥离或破损,光电转换效率未观察到衰减。相比前期测试结果,本次测试进一步延长了冲击次数,并验证了电池在更长时间温度交变条件下的性能保持能力。

该结果表明,黑晶光电叠层电池在应对太空极端温度波动方面具备进一步工程化验证价值,有助于降低温差交变对电池效率和可靠性的影响。

工艺优化升级后,质子辐照衰减控制在3%以内

低轨空间环境中存在高能质子、电子等带电粒子,长期辐照可能造成太阳能电池材料缺陷增加、界面退化和输出功率下降。因此,抗辐照能力是航天太阳能电池进入空间应用场景的重要可靠性指标。

在此前首轮高剂量质子辐照测试中,黑晶光电工艺优化前的叠层电池在 1×10¹⁵ p/cm²@400 keV 测试条件下,效率衰减约 12%。围绕长期太空驻留工况需求,公司随后进行了针对性迭代。

黑晶光电叠层电池高剂量质子辐照测试数据
图2:高剂量质子辐照测试数据
视频2:叠层电池质子辐照测试

工艺优化升级后的叠层电池在同等高剂量质子辐照条件下完成验证,效率衰减降低至 3%以内。

从工程应用角度看,抗辐照性能的改善有助于叠层电池在更长周期空间任务中保持稳定输出,也为国产高效叠层光伏技术在商业航天领域的进一步验证提供了关键数据。

从高效率走向高可靠,面向商业航天光伏应用

叠层电池被视为下一代高效光伏的重要技术路线之一,其核心价值不仅在于有望突破单结晶硅电池的效率上限,也在于通过材料体系、器件结构和封装工艺协同优化,满足更多高功率密度应用场景的能源需求。了解更多可查看黑晶光电钙钛矿/晶硅叠层电池叠层技术页面。

对于太空光伏应用而言,电池需要同时具备高转换效率、高功率密度、低衰减和长期环境稳定性。此次极端冷热冲击与质子辐照测试进展,进一步补充了黑晶光电叠层电池在太空环境可靠性方面的数据基础。

随着低轨卫星、商业航天、临近空间飞行器和空间能源系统的发展,轻量化、高效率、高可靠性的太阳能电池需求持续提升。黑晶光电将继续围绕叠层电池的效率提升、封装可靠性和空间环境适应性开展研发,为下一代太空光伏能源系统提供技术方案。

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