晶体硅太阳电池
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国海证券:太空光伏行业景气度与中长期成长确定性持续抬升 首予行业“推荐”评级
智通财经· 2026-02-09 11:03
文章核心观点 - 太空光伏行业在卫星发射加速与低轨大规模星座建设的背景下,景气度与中长期成长确定性持续抬升,行业首次被给予“推荐”评级 [1] - 行业正经历技术路线变革,在传统多结砷化镓路线为主流的同时,为应对大规模部署的成本压力,硅基、钙钛矿及叠层等低成本技术路线正在加速验证 [1][2] 万星时代来临:卫星发射与星座规划 - 中国已向国际电联(ITU)一次性申报约20.3万颗卫星,覆盖14个星座,其中无线电创新研究院申报的CTC-1与CTC-2两个星座合计接近19.3万颗 [1] - 国内其他商业星座规划同步推进,中国移动申报2520颗,垣信卫星申报1296颗,国电高科申报1132颗 [1] - 截至2025年12月,国内头部星座整体发射完成度仍较低,处于低发射率、早期组网阶段 [1] - 星链计划呈现清晰的代际演进节奏,截至2026年1月25日,累计发射约11034颗,累计申请约41943颗 [2] - 星链年度发射量从2018-2019年的“百颗级”逐步提升,至2025年达到约3200颗的高位 [2] 太空光伏技术路线:效率与成本的博弈 - 航天场景对效率、抗辐照、耐温差与寿命要求极高,多结砷化镓仍是当前国内太空光伏主流路线 [1][2] - 在低轨大规模星座背景下,砷化镓电池的高单价会被巨大的数量效应放大,促使行业寻求更低成本的空间光伏路线,如硅基、钙钛矿及叠层 [1][2] - 星链为支撑高频率、大批量发射与在轨更新,在V1-V3代卫星中选择了晶体硅路线,通过牺牲部分单位效率来换取显著的成本优势与规模效应 [3] - 星链V4代卫星的太阳电池材料最可能的方向是P型硅异质结或P型硅异质结-钙钛矿叠层,这基于P型硅的在轨可靠性优势及公司对钙钛矿/叠层方向的人才需求 [3] 国内太空光伏发展现状:并行验证期 - 国内航天应用仍以多结砷化镓为核心路线,同时钙钛矿体系进入在轨测试/验证的加速期 [1][4] - 具体验证进展包括:江阴晶皓的钙钛矿组件截至2025年5月6日已完成在轨测试并稳定运行超过三个月;协鑫科技与蓝箭航天合作的钙钛矿组件于2023年12月9日随卫星入轨测试 [4] - 封装材料方面,鹿山新材的P型异质结封装方案于2025年1月19日进入头部航天厂商的小批量验证阶段 [4]
商业航天深度:太空光伏的技术底层逻辑(附29页PPT)
材料汇· 2026-02-08 23:24
文章核心观点 文章核心探讨在“万星时代”背景下商业航天的快速发展对卫星电源系统,特别是太空光伏电池技术路线带来的机遇与变革。核心观点认为,大规模星座建设带来的“量大且急迫”的组网需求,正推动太空光伏技术从传统的高性能、高成本路线(如多结砷化镓)向更注重成本与规模化供应能力的技术路线(如晶体硅、钙钛矿及其叠层技术)演进,其中P型硅HJT-钙钛矿叠层技术被视为未来重要发展趋势[1][2][3]。 1. 卫星星座发展态势:进入大规模、快节奏部署阶段 - **中国星座申报规模巨大但发射滞后,面临“时间压力窗口”**:2025年底,中国向国际电联(ITU)一次性申报约20.3万颗卫星,覆盖14个星座。其中,无线电创新研究院集中申报的CTC-1和CTC-2星座各约96,714颗,合计近19.3万颗。同时,中国移动、垣信卫星、国电高科等也申报了数千颗规模的中等星座[1][8][12]。然而,截至2025年12月,国内主要星座发射完成度很低,例如星网星座(申报约12,992颗)仅发射154颗,完成度约1.19%;千帆星座(申报超15,000颗)仅发射108颗,完成度约0.72%[10][13]。这种“频轨先占,发射滞后”的局面形成了高强度、快节奏的组网需求[12]。 - **SpaceX星链部署已形成规模效应并持续加速**:截至2026年1月25日,星链累计发射约11,034颗,累计申请约41,943颗。其部署呈现清晰的代际节奏:V1累计发射约4,714颗,V2已发射约6,282颗,V3处于早期导入阶段已发射约38颗[2][16]。年度发射量从2018-2019年的“百颗级”快速爬坡,2025年达到约3,200颗的高位[2][15][20]。 2. 太空光伏电池:效率与成本的博弈催生技术路线变革 - **太空供能的唯一性与核心地位**:在太空环境中,太阳能光伏是当前唯一具备规模化可行性的主供电方式。光伏电池及太阳翼直接决定卫星的在轨功率和寿命,是整星系统的功能基石。在电源系统内部,太阳翼价值占比60%-80%,而光伏电池片占太阳翼价值量的50%以上[19][21]。 - **传统主流技术面临成本压力**:多结砷化镓电池因高效率、抗辐照、耐温差等优势,仍是当前国内太空光伏主流路线。但其价格高昂,航天用砷化镓电池价格约为1000-2000元/W[26][31][33]。在大规模星座部署的背景下,其高单价被数量效应显著放大,促使行业寻求更低成本的替代路线[2][33]。 - **星链的技术选择:优先供应链可扩展与系统级降本**:为支撑高频率、大批量发射,星链从V1到V3代际均选择晶体硅(Si)路线而非高成本砷化镓,通过牺牲部分单位效率换取显著的成本优势与规模效应,以匹配超大规模部署[3][56]。 - **下一代技术趋势:P型硅HJT与钙钛矿叠层**:从太空辐照退化机制看,P型硅电池比N型硅具有更高的在轨可靠性[36][41][60]。结合星链对钙钛矿/叠层技术人才的需求,以及光伏产业向TOPCon/HJT演进背景,P型硅HJT或P型硅HJT-钙钛矿叠层被认为是星链Block V4太阳电池材料的最可能方向[3][60]。P型HJT电池在抗粒子辐射、薄片化、成本可控性等方面表现均衡,其结构与钙钛矿叠层适配性高[49][50]。 3. 国内太空光伏产业现状:主流成熟与新技术验证并行 - **砷化镓产业链成熟,多家公司已有布局**:国内砷化镓太阳电池产业链较为成熟,三安光电、乾照光电、天合光能等公司的相关产品已应用于在轨卫星[63][64]。先导科技(关联先导基电)的砷化镓衬底出货量居全国第一、全球前三[63][64]。 - **钙钛矿等新技术进入“并行验证期”**:国内企业在积极推动钙钛矿等新技术的在轨测试与验证。例如,江阴晶皓的钙钛矿组件在轨稳定运行超三个月;协鑫科技与蓝箭航天合作的钙钛矿组件已随卫星入轨测试;鹿山新材的P型异质结封装方案已进入头部航天厂商小批量验证阶段[4][66][67]。 - **设备与材料公司积极布局相关技术**:多家光伏设备及材料公司正围绕太空光伏的新技术路线进行研发和产业化布局,例如迈为股份、捷佳伟创、高测股份、晶盛机电等在HJT、钙钛矿叠层及超薄化切割等关键设备和工艺上有所突破[68]。
对话沈辉博士:中国光伏要立足自己,建立我们的知识产权体系|对话CTO⑦
搜狐财经· 2025-05-02 19:19
文章核心观点 科技创新是推动能源转型的核心驱动力,中国在能源科技创新上取得诸多进展,但仍需克服难题。华夏能源网对话沈辉博士,探讨中国光伏产业现状、发展、技术、科研体系等问题,强调立足自身建立知识产权体系、团结发展及培养年轻人的重要性 [1] 分组1:沈辉个人经历与贡献 - 1956年出生于江苏连云港,早年上山下乡,高考后考上大学,在中科院做纳米材料研究,上世纪90年代赴德留学转向太阳能领域,回国后课题入选中科院“百人计划” [3] - 2004年受中山大学邀请创建太阳能系统研究所,工作17年为光伏行业输送大量人才 [4] - 2022年参与建设长三角太阳能光伏技术创新中心并担任主任,将“求真、勤勉、善思、引领”作为核心理念 [4] 分组2:光伏中心情况 - 已建起世界一流科学家团队,定位为企业和行业服务,做企业后天、大后天想做的事 [5][8] - 成立一年多找到低空、太空空间电源方向,两颗卫星搭载研发的光伏发电器件;在西藏建太阳电池效率溯源与比对中心,承担西藏科技厅两个项目;建立四川分中心;创建PV School培训体系;培育孵化项目获地方政府支持;出版《我们的光伏人生》第一部,第二部排版中;出版四本太阳诗集 [10] 分组3:中国光伏产业发展 - 从10MW起步,攻破关键技术成为光伏强国,得益于政府支持、民营企业家努力及欧美对晶体硅技术判断失误 [5] - 打破国外技术垄断,建立完整晶体硅太阳电池产业链 [11] - 量产晶体硅太阳电池技术,将价格降低 [12] 分组4:科研体系问题与建议 - 中国光伏科学原创性偏弱,企业重实用,科研院所急于发论文通过考核 [12] - 德国科研体系分工明确,为工业进步服务,科学家做基础研究不受论文考核限制 [13] - 中国科研体系应改进,政策对科研应有容忍度,允许科学家不发论文 [13] 分组5:光伏技术发展 - 晶体硅电池起步于1954年,主导地位难被颠覆,技术发展聚焦成本降低、效率增加和产品可靠性 [15] - TOPCon适合当前市场,价格便宜;BC光学设计完美,但绝缘要求高;硅异质结弱光性能好,三种电池最终胜出取决于制造成本、稳定性和市场需求 [17] - 光子倍增技术理论可行,从研究到突破有意义 [18] - “钙钛矿 + 晶体硅”电池叠层在航天应用无异议,地面应用存在电流匹配问题,是挑战 [18] 分组6:行业问题与对策 - 光伏行业专利战激烈,国外企业参与针对中国企业,中国要建立知识产权体系,国内企业应协商解决 [20] - 行业内卷可通过捐赠旧组件和建设直流电网化解 [20][21] - 中国光伏步入技术“无人区”,可寻找新化合半导体取代砷化镓,建立国家级太阳电池研发机构 [21][22] - 中国企业应到国外办厂,融合发展,也可把国外科学家请到国内合作 [23]