01 万星时代来临: 谁来为卫星持续供电？
频轨先占，发射滞后：卫星发射进入“时间压力窗口期”
2025年12月，中国向ITU一次性申报约20.3万颗卫星、覆盖14个卫星星座。从具体结构来看，此轮集中申报呈现出“超大规模星座主导、央企与专业卫星公司协同推进”的特征。其中，无线电创新研究院一次性申报CTC-1与CTC-2两个星座，单个星座申报规模均为96714颗，合计接近19.3万颗，构成中国本轮ITU申报的主体部分，体现出在低轨宽带通信领域进行前瞻性频轨占位和长期容量规划的战略意图。
除超大规模星座外，运营商与专业卫星公司的中等规模星座同步推进。中国移动申报CHINAMOBILE-L1星座，申报卫星数量2520颗；垣信卫星申报SAILSPACE-1星座，规模1296颗，体现商业航天企业在低轨星座领域的系统性规划；国电高科申报TIANQI-3G星座，申报数量1132颗，延续其在物联网与窄带通信方向的星座建设路径。
“先登先占+限期落地”的外部约束正在转化为国内发射与组网的高强度、快节奏需求。因此，面向大规模星座的电源系统必须在满足辐照、寿命与可靠性的同时进一步追求更高性价比：同等功率下更低单位成本、同等寿命下更低衰减与更高量产一致性，才能支撑“量大且急迫”的组网节奏与单位星成本约束。
Starlink卫星：“分代推进，逐步放量”
从型号结构来看，Starlink卫星呈现出明显的“分代推进、逐步放量”特征。
据Jonathan's Space Pages，Starlink V1是最早投入规模化部署的型号，累计发射约4714颗，卫星申请数量约11943颗。Starlink V2是当前部署的核心型号，已发射数量约6282颗，在申请端呈现出明显放量特征：累计申请数量约29988颗，其中已获批准约15000颗。Starlink V3仍处于早期导入阶段，已发射数量约38颗，申请数量约15000颗。尽管当前在轨规模较小，但其单星能力提升与未来搭配Starship进行高频次、大批量发射的预期，使其在中长期星座演进中具有重要战略意义。
从整体来看，截至2026年1月25日Starlink已累计发射卫星约11034颗，累计申请数量约41943颗，发射规模全球领先。
从年度发射节奏来看，Starlink的卫星发射数量呈现出持续加速的趋势。
早期阶段（2018–2019年）年发射数量处于百颗级别，用于技术验证与初步组网；进入2020–2021年后，年发射规模迅速提升至800–1000颗区间，标志着星座进入规模化部署阶段。
自2022年起，Starlink年度发射量进一步抬升至1700–2000颗以上，并在2025年达到约3200颗的高位水平，发射节奏明显加快，反映出在频轨限期约束与商业化落地计划下，SpaceX正持续提高发射频率与单年投放规模。2026年截至1月下旬已完成近200颗发射，延续高强度部署态势。
02 在轨生存法则: 太空环境对光伏电池的系统性挑战
太阳环境对光伏电池有如下要求：
强辐射环境：要求光伏电池具备优异的抗辐射退化能力。太空环境中广泛存在宇宙射线、伽马射线、X射线、β射线、紫外线以及高能质子、电子和中子等高能粒子。这些高能带电粒子在与材料相互作用过程中，会通过电离效应和原子位移效应在材料内部引入缺陷，导致半导体材料性能退化。在长期辐射暴露条件下，光伏电池应保持较低的性能衰减率，具备良好的抗辐射损伤能力，以保证输出功率和在轨寿命。
强紫外与AM0光谱环境：要求电池材料具备光谱适配性与抗紫外老化能力。由于缺乏大气对辐射的散射与吸收，太空中的太阳光谱以AM0光谱为特征，紫外和红外成分显著增强。紫外辐射在AM0光谱中占比更高，易引发半导体氧化物材料及含有有机组分的界面层发生光化学反应，从而导致性能衰退。光伏电池需针对AM0光谱进行优化设计，并具备良好的抗紫外辐射和光致老化能力，避免因紫外损伤造成效率下降。
超高真空环境：要求电池结构与封装具有长期稳定性。在近地轨道及更高轨道中，大气极度稀薄甚至接近真空，航天器几乎完全暴露于粒子辐射环境之中。同时，真空条件下材料易发生放气、界面退化等问题。光伏电池及其封装材料需具备良好的真空稳定性和低放气特性，以确保长期在轨运行的可靠性。
宽幅、快速的温度循环：要求电池具备优异的热稳定性与结构可靠性。由于缺乏大气传热与散热，在太阳直射条件下航天器表面温度可升至100～130°C，而在无阳光照射时可骤降至–200～–150°C。在绕地运行过程中，航天器及太阳能电池板需频繁经历约45min一次、幅度达200°C以上的冷热循环。对光伏电池的要求：光伏电池必须具备良好的热循环耐受能力，确保在反复的热胀冷缩条件下不发生结构失效、性能漂移或封装破坏。
03从量产可行性到长期可靠性:光伏电池技术对比
从现有技术成熟度与综合性能对比来看，P型HJT电池目前是各类晶硅电池中体系较为完善的一种技术路线。其已实现规模化量产，在抗粒子辐射能力、薄片化潜力、材料成本可控性、电池效率与可靠性以及专利风险等多个关键维度上均表现均衡。
在此基础上，P型HJT–钙钛矿叠层电池在继承P型HJT结构与工艺优势的同时，引入钙钛矿上电池以进一步拓展效率边界，在抗辐射能力、薄片化潜力和材料成本可控性等方面同样具备良好基础。P型HJT–钙钛矿叠层电池在“成熟底电池+高效率上层结构”的组合下，有可能成为兼顾性能潜力与工程可行性的技术选择。
04 从星链V1到V4，P型HJT-钙钛矿或为未来趋势
StarlinkBlock V1-V3参数对比
星链的星链卫星平台在迭代过程中呈现出清晰而持续的工程进步路径：
早期v0.9与v1.x阶段以轻量化平台和基础Ku/Ka通信能力为核心，完成星座快速铺设与在轨验证；随后在v1.5阶段引入激光星间链路，使星座由“单星接入”升级为具备骨干网特征的空间网络体系；进入v2-Mini及其衍生型号后，单星重量、功率与通信能力显著提升，频段进一步扩展，推进系统同步向更适合规模化制造的路线演进，星座整体吞吐能力实现数量级跃迁；v3.0则在平台尺寸、功率水平与发射方式上全面重构，与新一代运载体系深度耦合，标志着星链由“高频补网型星座”向“高单星能力、强网络化”的成熟阶段迈进。
在这一演进过程中，由于星链需要长期维持高频率、大批量的卫星发射与在轨更新，其技术路线在关键部件上始终以系统级降本和供应链可扩展性为优先目标，太阳电池方案采取晶体硅（Si）路线而非高成本的砷化镓电池，通过牺牲部分单位效率换取显著的成本优势和制造规模效应，从而支撑超大规模低轨星座的快速部署与持续迭代。
StarlinkBlock V4太阳电池材料预测：P型硅HJT-钙钛矿或为未来趋势
证据1：Starlink Block V1-V3都选择了硅基电池， 硅基电池可以分为P型和N型两种，在太空服役环境中，太阳能电池长期暴露于高能质子与电子辐照之下，高能 粒子能够穿透封装结构进入电池内部，引发晶格原子位 移并形成深能级缺陷与复合中心，从而导致器件性能发 生不可逆衰减。在以位移损伤为主导的退化机制下，N 型硅电池对辐射损伤更为敏感，其性能衰减速率显著高 于P型电池，并在超高质子注量条件下甚至可能发生载 流子类型反转，进而造成功能性失效。相比之下，P型 硅电池在高能粒子辐照条件下表现出更为稳定且可预测 的退化行为，因此从长期在轨可靠性角度看，P型电池 相较N型更适合太空应用环境。
证据2：Starlink招聘太阳能电池工程师中明确说明要求 具备钙钛矿太阳能电池或钙钛矿串联太阳能电池方面的 经验或专业知识。
证据3：当前市场主流的晶硅底电池技术主要包括 PERC、TOPCon和HJT。光伏产业正加快向TOPCon 与HJT等新一代高效技术路线转型。
综上所述，P型HJT-钙钛矿叠层或为StarlinkBlockV4 主要太阳电池材料之一。
