在浩瀚的宇宙中，人类对能源的探索从未停止。如今，太空光伏这一前沿概念正逐渐从科幻走向现实，引发了科技界和资本市场的广泛关注。近期，马斯克提出的每年向太空部署100GW光伏的计划，犹如一颗投入平静湖面的石子，在A股市场激起了层层涟漪，太空光伏概念瞬间成为焦点。
光伏行业的两位领军人物——晶科能源董事长李仙德和天合光能董事长高纪凡，都对太空光伏的前景表达了乐观态度。李仙德指出，在太空环境中，同一块光伏板的平均发电量是地球上的7至10倍，而且不存在间歇性和衰减的问题，理论上可以持续发电。高纪凡也表示，新的一年，天合光能将加快推进钙钛矿技术的量产化和商业化，开启太空光伏和星际算力的新纪元。
太空光伏究竟有何独特优势？与地面光伏相比，地面光伏虽然已经实现了平价上网，但受限于发电时间的间歇性，必须配备储能系统才能满足用电需求。而太空光伏的发电则更加规律。以低轨卫星为例，它们每几十分钟就会绕地球一圈，明暗交替。虽然太空光伏也需要储能，但其储能周期非常稳定，不受天气等因素影响，不需要像地面储能那样预留余量以应对极端变化。
马斯克计划建立庞大的太空光伏系统，主要是为了满足其星链项目对能源的日益增长的需求。与此同时，中国的低轨卫星群建设也在如火如荼地进行中。中信建投证券分析认为，低轨卫星和卫星互联网星座是太空光伏目前最核心的应用场景。中国已经规划了六个巨型星座项目，包括“国网”“G60千帆星座”等通信骨干星座，以及“吉利未来出行星座”“天启”“鸿鹄 - 3”“三体计算星座”等商业细分领域星座，规划的卫星总数超过5万颗。
协鑫光电董事长范斌进行了简单的推算，以SpaceX发射的卫星为例，一颗卫星可能需要几平方米的光伏板，按照30%的效率计算，一平方米可产生300瓦电力，一颗卫星或许需要一两千瓦，那么1万颗卫星就需要十几兆瓦。即使按照5万颗卫星计算，与地面光伏的需求相比似乎微不足道。但范斌也提到，卫星对光伏板的要求极高，需要极致轻量化、具备阻挡紫外线等特殊结构设计，因此单瓦价值量相对较高。以晶硅为例，地面使用的晶硅组件每瓦仅需7毛，而太空用的晶硅每瓦则需要几十元。
随着太空数据中心建设的推进，太空光伏的需求有望呈现指数级增长。光因科技创始人温言杰表示，太空算力需要大量能源，而太阳是一个天然的核聚变装置。通过汲取太阳能并转化为电力，可以供给太空算力中心。计算完成后，只需将结果传输回地球。部署太空算力有诸多优势，太空空间几乎无限，且可以直接从太阳获取能源，更加高效。地面算力中心需要各种降温方式，而太空温度极低，对降温的需求少，整体能耗降低。
目前，国内外都在积极筹划投资建设太空数据中心。国内方面，北京太空数据中心计划在700公里至800公里的晨昏轨道部署吉瓦级系统，分三阶段推进。2025年至2027年建成200KW/1000POPS算力星座，实现“天数天算”应用目标；2028年至2030年推进二期，实现“地数天算”商业化；2031年至2035年完成卫星量产与在轨对接，建成大规模集群。国际方面，马斯克提出了太空AI计算中心构想，计划依托星舰火箭部署100GW至500GW级太阳能AI卫星。
在太空光伏的技术路线中，目前主要是砷化镓和晶硅产品，钙钛矿产品也有少量应用。但钙钛矿被视为最具潜力的技术路线，是太空光伏的未来。中信建投预计，短期（2024年至2027年）将由三结砷化镓电池主导高价值通信卫星、深空探测等场景；中期（2026年至2030年）P型HJT电池有望逐步渗透低轨短期任务；长期（2028年后）钙钛矿叠层电池将凭借高比功率优势加速突破。
范斌解释了钙钛矿的优势，砷化镓成本高昂且长期未有效下降，未来太空光伏转向钙钛矿是大概率事件。砷化镓除了贵，几乎没有其他缺点，其光转效率比晶硅高出20%以上，抗辐照能力也较强，而晶硅电池在太空中衰减较快。钙钛矿叠层在实验室的光转效率已经接近35%，且是薄膜材料，理论上在太空中的抗辐照性能类似于砷化镓，同时价格较为便宜。温言杰也表示，钙钛矿光电转化效率高、重量轻、可做成柔性，抗辐照能力也很强。
尽管太空光伏前景广阔，钙钛矿技术也在逐渐成熟，但仍面临诸多挑战。业内人士指出，太空光伏必须耐受300度的极端温差、强辐射及原子氧腐蚀，这对电池寿命是严峻考验。要实现每年100GW的宏大规模，仅组件成本就可能高达千亿美元量级，还不包括发射、施工与在轨维护等天价费用。范斌和温言杰都认为，商业航天的发射成本将影响未来太空光伏的发展，只有卫星发射成本足够低，太空光伏的梦想才有可能照进现实。
