编者按
5月24日,神州二十三号载人飞船成功发射升空,携带9项科学实验上行中国空间站。上行样品中,单结钙钛矿太阳能电池,由半导体所张兴旺研究员牵头,联合半导体所游经碧研究员及南京大学谭海仁教授共同研制。
在国家载人航天工程空间应用系统总体单位中国科学院空间应用工程与技术中心统筹安排下,半导体所助理研究员熊壮,作为钙钛矿太阳能电池空间科学研究项目的骨干,接受了中央广播电视总台采访,介绍了钙钛矿太阳能电池的优势以及此项空间科学研究的主要内容、重要意义。
中央广播电视总台相关报道内容
本次神舟二十三号任务将重点聚焦于两类钙钛矿太阳能电池材料和器件开展空间科学实验。

钙钛矿电池是一种新型光伏电池,它与我们日常生活中接触到的干电池或新能源车电池有本质区别。我们平时大多接触的是储能类电池,本身不能发电。而钙钛矿电池属于第三代光伏电池,能够直接吸收光能转化为电能,无需预先充电储能,而且它有诸多优点。
中国科学院半导体研究所助理研究员熊壮介绍,(金属卤化物钙钛矿)它是一种人工化学合成的离子晶体材料,具有非常高的光吸收系数,可柔性化处理,它的制备工艺是非常简便而且多样化的。基于这种材料所制备的太阳能电池,它具有非常高的功质比,有轻、薄、柔的特性,以及比较低廉的加工成本。所以它是目前新一代的光伏技术中,最有望实现产业化应用的一个新型能源技术。

据介绍,正因为钙钛矿电池优点明显,因此它是给中国空间站、深空基地等提供能源供给的重要候选方案之一。钙钛矿电池能否经受住太空环境中的紫外辐射、粒子辐射、高浓度的原子氧腐蚀,以及更剧烈的温度交变等考验,就需要通过空间科学实验来验证。本次神舟二十三号飞船携带了单结钙钛矿和钙钛矿基叠层两类太阳能电池材料和器件,将在中国空间站首次开展钙钛矿电池动态服役实验,获得电池在真实空间极端环境下的转换效率衰减数据。
这次将开展的钙钛矿电池实验将有助于更好地研究空间光谱、高能粒子辐照、原子氧、高低温交变等极端环境下,钙钛矿材料和器件的性能演化与失效机制,突破高效率、高功质比、低成本柔性空间光伏技术路线,为未来低轨卫星、深空探测、月球基地能源系统配置提供关键技术储备。
据悉,该项目团队后续将基于空间科学研究产出的各类数据进行深入分析,结合地面同步对照实验,揭示钙钛矿电池宏观性能衰减与微观结构变化的内禀关系,解耦空间复杂工况与器件老化规律的关联,为研发高效稳定的空天专用电池夯实基础。
