近日，天舟十号货运飞船在海南文昌发射并成功对接空间站。随船搭载的41项在轨科学实验中，有一项就来自中国科学院上海微系统与信息技术研究所。该所科研团队研发的柔性封装单晶硅太阳电池，将在空间站材料实验平台开展空间环境在轨实验。
上海微系统所柔性封装单晶硅太阳电池采用独创的柔性化加工技术，使得电池十分轻薄，一平方米重量不到一公斤，厚度仅和一根头发丝相当。这意味着在相同空间条件下，可以搭载更多太阳能板，让卫星或空间站具备更强的运行能力。该技术曾作为《自然》杂志封面文章发表，并获“上海市技术发明一等奖”。
据了解，柔性封装单晶硅太阳电池在临近空间无人机和飞艇上均有规模化应用。2022年曾配合中国科学院空天信息创新研究院创下42天的驻空飞行纪录；2026年3月30日成功发射入轨的轻舟试验飞船“白象号”，搭载了9平方米的单晶硅太阳电池太阳翼，为飞船运行提供电力保障。
此次实验是上海微系统所首次在空间站实验平台开展柔性封装后单晶硅太阳电池在轨实验。2025年，该太阳电池技术曾搭载天舟九号，以单晶硅电池的形式进入太空，相当于“裸芯”；本次实验为柔性封装后的组件，可以看作是“成品”，以测试太阳电池组件在高能粒子辐照、原子氧侵蚀下的性能表现。
上海微系统所助理研究员赵文婕介绍，这一轮实验的重点是电池和封装材料可靠性验证以及太阳电池衰减机理研究，实验结果将用于优化柔性封装单晶硅太阳电池技术路线，提供更先进、成本更低的太阳翼能源系统，服务我国商业航天、卫星互联网、太空算力、太空光伏等建设。
据悉，转换效率偏低、高能粒子辐照衰减较大，是柔性封装单晶硅太阳电池当前面临的主要技术难点。上海微系统所科研团队将实验室研究、地面模拟实验与空间站实际环境暴露实验相结合，围绕单晶硅材料、电池器件和太阳翼结构开展基础科学研究与工程技术攻关。
“太空实验上行与下行通常需要一年时间，实验本身要持续8-10个月。我们要等到实验样品下行返回后，才能开展研究。”赵文婕解释说，“地面环境相对单一，而空间环境是多物理场耦合。在此期间，我们一直同步开展实验室研究和地面模拟实验，通过迭代再将新的样品送入太空测试，不断优化技术，持续提升太阳电池的效率、可靠性和寿命。”
通讯员：王荣会
编辑：龚羽轩
