隨著全球低軌星座進入規模化部署的窗口期，太空光伏產業正面臨前所未有的機遇與嚴苛挑戰。國際電信聯盟（ITU）先登先占的規則，使得SpaceX、中國星網、Kuiper等巨頭加速搶占有限的軌道和頻段資源。僅以Starlink為例，其規劃衛星數高達4.2萬顆，目前已發射近萬顆。然而，衛星互聯網的技術突進，將航天器電源系統推向了極限：在強輻射、原子氧侵蝕、-180°C至+100°C劇烈溫變的極端空間環境下，太空光伏技術困于效率衰減、重量掣肘、成本高企的三角矛盾之中，成為制約星座經濟性與可靠性的核心瓶頸。

在此背景下，任何能夠同時改善效率、重量和成本三角關系的技術突破，都將引發產業鏈的強烈關注。然而，一個必須首先厘清的關鍵是：為何在地面光伏市場占據主流并快速發展的n型技術在太空應用中卻面臨根本性障礙？

核心癥結在于太空極端的高能粒子輻射環境。持續的質子與電子輻照會穿透電池，引發晶格原子位移，形成大量缺陷。在這種以位移損傷為主導的退化機制下，n型硅襯底對輻射誘導的缺陷極為敏感，其少數載流子壽命在輻照后會急劇下降，導致電池效率衰減率顯著更高。更嚴峻的是，在超高注量的輻射累積下，n型硅甚至可能發生致命的型號反轉，其電學特性會從n型轉變為p型，從而導致基于n型設計的PN結失效，整個電池功能崩潰。這一物理本質，決定了直接移植地面成功的n型技術進入太空，在長期可靠性上存在巨大風險。

圖1 不同結構示意圖

因此，產業界的目光轉向在輻射環境下表現更為穩定、退化行為更可預測的p型硅襯底。p型硅中的缺陷對少數載流子的捕獲能力相對較弱，這使得電池的少數載流子壽命在輻照后能保持更高水平，奠定了其更優抗輻射能力的物理基礎。然而，傳統的p型電池效率天花板有限。這就引出了p型HJT技術的獨特價值，即基于p型硅穩定抗輻射，同時兼具非晶硅薄膜卓越的表面鈍化能力。

圖2 晶格缺陷及輻照后電池失效圖

p型HJT技術以成熟的p型晶硅為基底，通過在其表面沉積極薄的非晶硅薄膜層形成異質結。這種結構融合了雙重優勢：一方面，它繼承了p型硅在太空輻照下衰減慢、不懼型號反轉的可靠性；另一方面，非晶硅優異的鈍化效果能最大化降低電壓損失，將p型硅的轉換效率潛力大幅提升，實現了可靠性基石與效率高度的統一。

相較于當前太空應用的兩條主要技術路徑，p型HJT的這種平衡特性尤為突出。對比高端的砷化鎵方案，雖然三結砷化鎵電池在初始效率和抗輻射性上仍是標桿，但其成本極其高昂，原材料稀缺，制備工藝復雜，制約了其在需低成本、規模化部署的巨型星座上的應用。p型HJT則基于成熟、低成本的晶硅產業鏈，在保證足夠可靠性的前提下，打開了大幅降本的空間。對比傳統的航天級PERC等晶硅方案，傳統晶硅方案成本較低，但輻照后的光電轉化效率和抗輻射性能仍是其短板，p型HJT通過雙面對稱結構，在同等甚至更優的抗輻射表現下，實現了顯著的效率提升。

近期，東方日升宣布其n型異質結（HJT）電池技術取得系列進展，其單結電池在大氣質量為1.5的太陽光譜（AM1.5）條件下，通過第三方權威機構測試，其電池轉換效率已達27.03%，異質結硅疊層電池轉化效率更是突破至31.95%。基于其在異質結電池多年研發基礎，其在p型HJT電池技術開發也取得令人矚目的實測結果。據第三方權威機構測試數據顯示，其采用p型硅襯底的HJT電池，在實現50μm極致薄片化的同時，于AM0光譜下初始效率達22%，在經歷等效1E14（1MeV）注量的加速輻照后，其轉化效率仍可保持在19.4%。這一EOL數據，相較于業內為平衡成本而采用商用航天級PERC電池15%-17%的效率基線，意味著同等功率下衛星減重可達20%，可降低單星發射成本數十萬乃至百萬量級。對于規劃發射萬顆衛星的星座而言，可節約高達數十億美元的總成本，將成為決定項目商業可行性的關鍵變量。

圖3 1 MeV下AM0轉化效率差異

除了靜態效率指標，一項更為前沿的發現可能預示著下一代太空電池的進化方向。研究人員在實驗中發現，異質結電池在經歷空間環境模擬時，呈現出輻照下自修復熱退火現象，即電池在遭受粒子輻照損傷后，在軌運行期間經歷的周期性溫度變化，可能在一定程度上誘發晶格缺陷的自發修復。該機理目前已成為NASA、歐空局及國內頂尖研究機構的重點跟進方向,雖然其微觀機制與工程化應用潛力尚需深入研究，但這無疑為開發具備在軌長壽命、高可靠太空光伏電池提供了新的技術想象空間，有望從本質上攻克輻射損傷難題。

從全球視野觀察，太空光伏的技術競賽已呈多點開花之勢。美國已完成多結砷化鎵電池陣在柔性卷展太陽翼的工程化應用，中國也已實現柔性三結砷化鎵電池的在軌運行，歐洲則搭建了以砷化鎵系為主流路線并形成標準化工程體系，另外日本以剛性折疊展開式太陽翼作為主流。然而，無論技術路徑如何分化，核心目標始終一致：在確保極端環境可靠性的前提下，追逐更高的功率質量比和更低的單位功率成本。異質結技術，特別是其與柔性基板、鈣鈦礦疊層相結合的路徑，因其在效率、減重、成本與工藝兼容性上的綜合潛力，正吸引越來越多的戰略布局。當太空數據中心、月球科研站等兆瓦級能源需求從藍圖走向現實，誰能為航天器提供更輕、更強、更經濟的核心動力，誰就將主導下一階段深空探索的能源格局。