导读:为期一年
5月24日凌晨,神舟二十三号载人飞船成功对接于中国空间站天和核心舱。在空间站驻留期间,神舟二十三号航天员乘组将在空间生命与人体研究、微重力物理科学、空间新技术等领域开展多项实(试)验与应用任务。
在此次任务搭载的9项科学实验中,中国空间站首次开展的钙钛矿电池动态服役实验尤为引人关注。
根据中国科学院披露的详细信息,此次神舟二十三号任务携带单结钙钛矿和钙钛矿基叠层两类太阳能电池材料和器件,将由机械臂安装在空间站外壁,开展为期一年的舱外在轨动态服役测试。
前期,恒星力量已有两批次电池样品执行了中国空间站暴露测试任务。
与以往企业自行组织的短期卫星搭载实验不同,这次国家层面的空间站实验将获取电池在真实空间极端环境下的连续转换效率衰减数据,深入研究空间光谱、高能粒子辐照、原子氧、高低温交变等因素对钙钛矿材料和器件性能演化与失效机制的影响。
实验成果将直接为未来低轨卫星、深空探测、月球基地和空间原位制造能源系统提供关键新技术储备。
第三代光伏电池
钙钛矿太阳能电池作为第三代光伏技术的代表,具备高效率、低成本、轻薄柔韧、可溶液加工等天然优势,能够直接将光能转化为电能,无需预先充电。凭借独特性能,钙钛矿电池可广泛应用于光伏电站、建筑一体化(BIPV)、可穿戴电子、新能源汽车等领域,全产业链市场潜力超万亿。
2026年5月11日,中科院与青岛科技大学联合研发的钙钛矿电池实现26.34%光电转换效率,认证效率26.27%,创下单结钙钛矿电池的世界纪录,在25cm²模组效率达22.03%的转换效率,标志钙钛矿技术正式迈入产业化关键阶段。
单结钙钛矿是现阶段技术较为成熟的高效率、高稳定性的太阳能电池,理论效率上限约29%;钙钛矿基叠层则具有更高理论光电转换效率。
据中国科学院介绍,钙钛矿/硅叠层太阳能电池目前已具备突破单结硅电池理论效率极限的潜力,已成为下一代光伏技术的重要发展方向,其全球最高效率已达35.0%。
据行业权威机构预测,2025年中国钙钛矿电池市场规模将达37.5亿元,2030年有望突破950亿元;全球市场规模预计从2025年的27.1亿美元增长至2032年达49.09亿美元,复合年增长率约23.3%。
随着技术成熟和产能释放,钙钛矿将从技术验证阶段进入规模化量产阶段,渗透率有望从2025年的1%提升至2030年的30%。预计到2030年,钙钛矿组件的出货量将达到20GW。
在应用端,有分析表示,2026-2027年无源物联网传感器、电子价签、智能遥控器等低功耗设备将率先实现规模化商用,打开万亿级的增量市场。
效率提升至80% 以上
太空技术向地面转化是科技创新的重要规律,钙钛矿电池在太空能源领域的巨大潜力,正在地面微能量取电市场加速释放。
室内光伏是微能量采集 (Energy Harvesting) 技术最具商业价值的应用方向。传统晶硅电池带隙固定为 1.12eV,仅能高效匹配太阳光谱,在室内弱光环境下效率会断崖式下跌至室外的 10% 以下。而钙钛矿材料可以通过调整化学组分将带隙优化至1.6-1.8eV,完美匹配室内 LED 和荧光灯的可见光光谱,使得钙钛矿电池在室内光照条件下展现出惊人的能量转换效率。
尽管钙钛矿材料具备高光吸收系数,但在实际应用中,由于光的波动性、器件阻抗的动态变化以及光的干涉效应,往往很难达到最佳功率点,能量收集系统的整体效率往往只能达到材料效率的 20%-30%。
新一代微光能量收集电源管理集成电路 (PMIC) 的出现彻底改变了这一局面。通过集成亚微瓦级功耗的最大功率点跟踪 (MPPT) 算法和自适应动态阻抗匹配技术,能够实时跟踪钙钛矿电池在不同光照条件下的最佳工作点,将系统整体效率提升至80% 以上,等效于在相同光照条件下将可用电能提升了2-3 倍。
结语
AIoT研究院发布的《2025中国RFID无源物联网产业白皮书》中指出,2025年中国RFID无源物联网市场规模将突破200亿元,年复合增长率保持在15%以上,受物流、零售、电力、制造等领域的需求驱动。
微能量取电技术从光、热、运动、射频信号等环境能量中采集微小能量并将其转化为电能,光能作为最易获取的环境能量,贯穿生活与生产的方方面面。据测算,室内光能可达100微瓦/平方厘米,足以支撑低功耗传感器的正常运行,可成为民用与工业场景中最基础的能量来源。
为了推动钙钛矿微能量取电技术的产业化发展,促进产学研用的深度融合,2026年5月29日下午在深圳举办的“2026无源物联网与微能量取电生态沙龙”将是业内不容错过的行业交流平台。扫描下方海报二维码立即报名,锁定席位!
会议信息
会议时间:2026年5月29日下午
会议地点:中国·深圳
主办单位:物联传媒、芯传感、IOTE物联网展、深圳市物联网产业协会
