钙钛矿太阳能电池为空间能量收集提供了独特的优势，它将成本效益高的制造与柔性、高功率重量比的器件相结合，可降低可展开结构中的有效载荷质量。尽管前景广阔，但很少有报告展示该技术在基于真实空间场景中的可行性——在这些场景中，它们要经受巨大的温度变化和强辐射。
本文约翰内斯·开普勒大学林茨分校Martin Kaltenbrunner、加州理工学院Harry A. Atwater和Michael D. Kelzenberg等人展示了低地球轨道中钙钛矿太阳能电池性能的全面分析。冠军刚性电池在44天的测量间隔内（发射后近100天结束）表现出相对稳定的在轨性能，维持在初始效率的80%左右，对应约1600次轨道日食循环和-25至35°C的温度范围。任务数据与刚性及超薄柔性钙钛矿太阳能电池在-80至+80°C温度范围及高能质子辐射暴露下的实验室测量结果进行了系统比较。柔性器件在承受相当于轨道运行50年的质子剂量后，仍保持了超过92%的效率。尽管具有这种辐射耐受性，但减轻发射前的环境退化对于超薄基底仍然是一个挑战。
综上所述，这项研究弥合了短期亚轨道演示与长期轨道性能之间的差距，突显了钙钛矿太阳能电池作为一种低成本、有韧性的替代方案，即使在恶劣的太空环境中也能进行光能收集的潜力。
研究亮点：
首个长期在轨数据：通过SSPD-1卫星任务，首次获取了准二维钙钛矿太阳能电池在低地球轨道近100天的真实运行数据，刚性器件经历约1600次热循环后仍保持~80%初始效率，填补了从短期演示到长期轨道验证的关键空白。
惊人的辐射硬度：超薄柔性钙钛矿电池在经受相当于50年轨道运行剂量的68 MeV高能质子辐照后，光电转换效率仍保持在92%以上，展现出超越传统刚性玻璃基底的辐射耐受优势。
天地对比验证：将-80至80°C地面模拟测试、质子辐照实验与在轨遥测数据系统关联，揭示柔性器件的主要挑战在于发射前的环境防护（水氧侵蚀），而非空间运行本身，为未来空间光伏器件设计指明方向。
C. Putz, L. E. Lehner, S. Demchyshyn, et al. “ Beyond Earth: Resilience of Quasi-2D Perovskite Solar Cells in Space.” Advanced Materials (2026): e20433.
https://doi.org/10.1002/adma.202520433
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