我國科研團(tuán)隊(duì)在航天能源領(lǐng)域取得重要突破，一款自主研發(fā)的柔性封裝單晶硅太陽電池即將在中國空間站開展關(guān)鍵在軌實(shí)驗(yàn)。這款由中科院上海微系統(tǒng)所團(tuán)隊(duì)歷時多年研發(fā)的新型電池，采用獨(dú)創(chuàng)的柔性化加工技術(shù)，成功突破了傳統(tǒng)航天電池在重量、成本和可靠性方面的技術(shù)瓶頸。

與傳統(tǒng)航天器廣泛使用的砷化鎵電池相比，該柔性電池展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢：其單位面積重量不足1公斤，僅為前者的三分之一；制造成本降低至十分之一，且具備可卷曲特性，大幅降低了航天器的運(yùn)載負(fù)荷。研究團(tuán)隊(duì)通過優(yōu)化p型單晶硅異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，使電池在保持高轉(zhuǎn)換效率的同時，實(shí)現(xiàn)了前所未有的柔性特性。這項(xiàng)成果已獲得多項(xiàng)國家專利，相關(guān)研究更登上《自然》雜志封面，并榮獲上海市技術(shù)發(fā)明一等獎。

按照實(shí)驗(yàn)計劃，這批特殊制備的電池樣品將被安置于空間站材料實(shí)驗(yàn)平臺，接受為期數(shù)月的極端環(huán)境考驗(yàn)。科研人員將重點(diǎn)監(jiān)測粒子輻照、紫外輻照和原子氧侵蝕等空間因素對電池性能的影響，通過對比地面模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立完整的空間環(huán)境適應(yīng)性評估體系。實(shí)驗(yàn)裝置特別設(shè)計了多層防護(hù)結(jié)構(gòu)，既能確保測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，又能防止電池在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生結(jié)構(gòu)性損壞。

待實(shí)驗(yàn)樣品返回地面后，研究團(tuán)隊(duì)將運(yùn)用電子顯微鏡、光譜分析等先進(jìn)手段，系統(tǒng)解析電池材料的微觀結(jié)構(gòu)變化。針對空間應(yīng)用中普遍存在的轉(zhuǎn)換效率衰減問題，科研人員計劃建立數(shù)學(xué)模型，揭示輻照損傷機(jī)理，為開發(fā)新一代抗輻射電池提供理論支撐。這項(xiàng)研究不僅將推動我國商業(yè)航天發(fā)展，更為建立太空算力中心和光伏能源站等前沿項(xiàng)目奠定技術(shù)基礎(chǔ)。據(jù)透露，相關(guān)技術(shù)已引起多家航天企業(yè)的關(guān)注，未來有望在深空探測器、低軌衛(wèi)星群等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。