最近，太空光伏引起廣泛關(guān)注，在太空里利用太陽能發(fā)電，讓人們對“星辰大海”又多了一份期盼。其實，在太空里發(fā)電并非想象，早在上世紀，一些國家就曾在衛(wèi)星上安裝太陽電池，嘗試以此發(fā)電。

現(xiàn)在，天上的衛(wèi)星越來越多，對電的需求也越來越大。以前，衛(wèi)星就像個手電筒，功能簡單、耗電少;現(xiàn)在的衛(wèi)星要搞通信、處理數(shù)據(jù)，甚至有人想依托衛(wèi)星在太空建“數(shù)據(jù)中心”，衛(wèi)星就變得像大探照燈一樣，用電量大大增加。

隨著科技的飛速發(fā)展，目前在太空發(fā)展太陽能，已經(jīng)形成3條主要技術(shù)路線：

一是砷化鎵電池路線，最快、最穩(wěn)，能源轉(zhuǎn)換效率達30%左右。我國在這方面具備完整的產(chǎn)業(yè)鏈，研制的三結(jié)砷化鎵電池可靠穩(wěn)定，但缺點是成本太高，比常見于屋頂上的太陽能板貴上千倍。

二是晶硅電池路線，成本低的同時早期轉(zhuǎn)換效率也很低。不過，晶硅異質(zhì)結(jié)技術(shù)可將能源轉(zhuǎn)換效率提升至25%—27%，還可以薄片化。目前看來，p型晶硅異質(zhì)結(jié)電池是比較現(xiàn)實的選擇。

三是鈣鈦礦/晶硅異質(zhì)結(jié)疊層電池路線。理論上效率高、重量輕，科學(xué)界認為這種方式更具潛力，一些光伏龍頭企業(yè)也在加緊研發(fā)。但鈣鈦礦電池能不能扛住太空的惡劣環(huán)境，還需要打一個問號。太空環(huán)境里，溫差可達200多攝氏度，還有各種宇宙射線，會給電池帶來很大考驗。

現(xiàn)在，很多太空用的太陽電池還需“量身定制”，未來批量生產(chǎn)的同時要保證質(zhì)量穩(wěn)定，并非易事。

太空光伏不是簡單地把電池板送上天，而是讓整個太空電站在極端太空環(huán)境下長期運行，這就包括發(fā)電、儲能、輸電、在軌運維等環(huán)節(jié)。太空環(huán)境與地面截然不同，面臨強烈的紫外線、極端的溫度變化、高能粒子輻射、原子氧侵蝕、微隕石撞擊等，需要通過嚴格的地面模擬和長期在軌驗證來積累數(shù)據(jù)。

未來幾年，太空光伏領(lǐng)域應(yīng)該在以下幾個方面下功夫：技術(shù)上堅持多條腿走路;工程上多測試、多驗證，盡可能模擬太空環(huán)境、解決相應(yīng)問題;產(chǎn)業(yè)上形成合力。

做科研就像種樹，太空光伏這棵樹苗才剛剛破土而出，我們要做的，就是給予它時間成長。未來，當我們真正用上“太空電”，夜晚仰望星空，知道那里有我國建設(shè)的太空電站在默默工作，該是多么令人自豪的一件事。

(作者為上海交通大學(xué)太陽能研究所所長，本報記者黃曉慧采訪整理)