隨著全球低軌衛(wèi)星星座建設進入快車道，衛(wèi)星電源系統(tǒng)的技術(shù)競爭正成為焦點。中國在2025年12月向國際電信聯(lián)盟（ITU）一次性申報約20.3萬顆衛(wèi)星，覆蓋14個星座，其中無線電創(chuàng)新研究院申報的CTC-1與CTC-2兩個星座合計近19.3萬顆，成為申報主體。中國移動、垣信衛(wèi)星、國電高科等企業(yè)也同步推進中等規(guī)模星座建設，形成“超大規(guī)模主導、央企與專業(yè)公司協(xié)同”的格局。這種“頻軌先占、限期落地”的規(guī)則，迫使衛(wèi)星電源系統(tǒng)必須在抗輻射、長壽命和可靠性基礎上，實現(xiàn)更高性價比，以支撐每年數(shù)千顆衛(wèi)星的發(fā)射需求。

SpaceX的Starlink項目是全球衛(wèi)星發(fā)射的標桿。截至2026年1月25日，Starlink已累計發(fā)射約1.1萬顆衛(wèi)星，申請數(shù)量超4.1萬顆。其衛(wèi)星迭代呈現(xiàn)“分代推進”特征：V1型號累計發(fā)射約4714顆，V2型號已發(fā)射6282顆且申請量近3萬顆，V3型號雖僅發(fā)射38顆但單星能力顯著提升。從發(fā)射節(jié)奏看，Starlink從2018-2019年的百顆級年發(fā)射量，躍升至2025年的約3200顆，2026年1月下旬已完成近200顆發(fā)射，持續(xù)加速的部署態(tài)勢凸顯頻軌資源競爭的緊迫性。

太空環(huán)境對衛(wèi)星光伏電池提出嚴苛挑戰(zhàn)。強輻射環(huán)境下，高能粒子會通過電離和原子位移效應破壞半導體材料，要求電池具備抗輻射退化能力；AM0光譜中增強的紫外成分易引發(fā)光化學反應，需電池材料具有光譜適配性；超高真空環(huán)境可能導致材料放氣和界面退化，封裝需具備長期穩(wěn)定性；衛(wèi)星在軌需經(jīng)歷約45分鐘一次、幅度達200°C以上的冷熱循環(huán)，要求電池熱穩(wěn)定性優(yōu)異。這些條件共同構(gòu)成了光伏電池技術(shù)突破的“硬門檻”。

在技術(shù)路線選擇上，P型HJT電池因體系成熟成為晶硅電池中的優(yōu)選方案。其已實現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)，在抗粒子輻射、薄片化潛力、成本可控性、效率與可靠性等維度表現(xiàn)均衡。進一步升級的P型HJT-鈣鈦礦疊層電池，通過引入鈣鈦礦上電池拓展效率邊界，同時繼承了底電池的工藝優(yōu)勢，可能成為兼顧性能與工程可行性的技術(shù)方向。當前光伏產(chǎn)業(yè)正加速向TOPCon、HJT等新一代技術(shù)轉(zhuǎn)型，為衛(wèi)星電源系統(tǒng)升級提供了產(chǎn)業(yè)基礎。

Starlink的技術(shù)演進路徑印證了這一趨勢。其V1-V3型號均采用硅基電池，而非成本更高的砷化鎵電池，通過犧牲部分效率換取成本優(yōu)勢和制造規(guī)模效應。從材料特性看，N型硅電池在輻射環(huán)境中性能衰減更快，甚至可能發(fā)生載流子類型反轉(zhuǎn)，而P型硅電池退化行為更穩(wěn)定，更適合太空長期服役。SpaceX近期招聘太陽能電池工程師時，明確要求具備鈣鈦礦電池經(jīng)驗，結(jié)合光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)型背景，P型HJT-鈣鈦礦疊層電池有望成為Starlink V4型號的主流選擇。