太空和地面用的组件是天壤之别

马斯克的一句话把太空光伏带火了，和太空有关的能源类上市公司连续上涨。太空光伏因无大气层干扰，每平方米光照强度比地面高30%，容量系数超95%（地面仅10%-24%），相同面积发电量达地面5倍以上，发射太阳能AI卫星至近地轨道（550公里高度），借助太空24小时无间断日照（发电效率达地面5-10倍）为AI算力供电，计划每年部署100GW。

光伏是当前及可见未来所有航天器长期在轨运行唯一可靠、可行的供电解决方案，技术路线无可替代；在太空极端环境下，持续能源选择面有限，化学电池能量密度有限且无法自主补充，核能成本高、需复杂审批手续；相比之下，光伏可直接持续性转化太阳光能量，具备高效、轻质、低成本、柔韧、抗极端环境等特性，满足大规模及高功率卫星部署设计趋势，是功能卫星、算力星座设计轨道乃至未来火星基地唯一能实现长期稳定、轻量化供电的能源形式。
 

1995年，砷化镓开始被作为卫星主要供电单元使用，由于可做成多层多节结构来提高电池效率，现阶段三节砷化镓电池是太空光伏最主流的方案。三结砷化镓电池性能优异，对比晶硅、钙钛矿叠层效率最高，其理论极限为51%，目前在太空里的效率可达到30%以上；耐辐射性能也很优异，中高轨飞行10年效率衰减不到10%，而卫星寿命约5年，生命周期内辐射衰减更低。

把光伏组件送上太空并固定，目前每公斤成本大约在‌2000美元‌左右，具体费用取决于几个关键因素：

核心成本构成

发射费用‌：当前商业火箭（如猎鹰9号）单次发射成本约‌1亿美元‌，但回收技术已大幅降低单位成本。

组件成本‌：太空专用光伏板（砷化镓叠层电池）效率高但价格昂贵，成本在1000元/瓦以上。

运输与安装‌：组件需耐受极端环境，运输成本占大头，未来技术突破可能显著降低费用。

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

将光伏组件送入太空并固定涉及发射成本、轨道部署、组装与维护等环节，费用估算高度依赖任务细节，如轨道类型、组件规模和任务寿命。以下基于当前商业航天市场数据提供参考。

‌发射成本是主要部分，‌ 费用取决于运载火箭选择和轨道。例如，低地球轨道（LEO）的典型发射成本约为每公斤 ‌2,000 至 10,000 美元‌，而地球同步转移轨道（GTO）可能超过每公斤 ‌10,000 美元‌。以一个 ‌100 千克‌ 的光伏组件为例，发射至LEO的费用可能在 ‌20 万至 100 万美元‌ 之间，若部署至GTO则可能超过 ‌10 万美元‌；当前可重复使用火箭（如SpaceX的猎鹰9号）正逐步降低单位质量成本。

‌轨道部署与固定涉及额外费用，‌ 包括轨道转移、姿态控制和结构固定。例如，从LEO提升至地球同步轨道（GEO）需额外推进剂和时间，费用可能增加 ‌10% 至 30%‌；在轨组装或使用机械臂固定会增加工程与操作成本，但具体数据通常未公开，需根据任务复杂度定制估算。

其他成本因素包括组件定制、辐射防护、热控设计和任务寿命保障。‌ 例如，太空级光伏组件需比地面版本更昂贵，且任务寿命每增加一年可能提升 ‌5% 至 10%‌ 的总成本。

总体费用范围广泛，‌ 基于典型场景（如100千克组件部署至LEO并固定），总成本可能在 ‌数十万至数百万美元‌ 之间；若任务更复杂（如深空部署或长期维护），费用可能显著更高。由于商业航天市场动态变化，建议咨询最新发射报价或任务规划服务以获取精确估算。

综上所述，太空用的光伏组件，大部分是运输费用，本身价格是微不足道，而且太空面积有限，组件效率也非常关键，对于太空组件的考量，组件主要考察以下几个方面：

1、组件效率，单位面积上最大功率，

在实际应用中，中国空间站采用的三结砷化镓电池的光电转换效率达到了33%-34%，远高于传统硅电池的量产效率，砷化镓电池的结构通常包含以下几个关键部分：衬底：砷化镓电池的衬底一般选用锗（Ge）或砷化镓自身，它为整个电池结构提供了必要的支撑。吸收层：该层由三层不同材料构成，包括GaInP（顶层，主要吸收短波光）、GaAs（中层，负责吸收可见光），以及Ge（底层，用于吸收红外光）。这三层材料协同作用，使得电池能够覆盖从紫外线到红外光的广阔光谱范围。

2、重量功率比值

而且砷化镓材料太阳能电池具有明显的优势，在可见光范围内，砷化镓材料的光吸收系数远高于Si材料。同样吸收95%的太阳光，砷化镓太阳能电池只需5～10μm的厚度，而硅太阳能电池则需大于150μm。因此，砷化镓太阳能电池能制成薄膜结构，质量大幅减小。

3、耐辐射，衰减低

国企业生产的聚光三结砷化镓电池，全光谱能吸收95%的太阳光能量，可以实现40%以上的转换效率，并且还可以在390℃的条件下仍正常工作，对高温还不敏感。

钙钛矿，目前陆地高湿度材料解体，高温晶格塌陷，相变尚未完全解决。太空高辐照，极端高低温变化，长期在轨修复更换不便。钙钛矿商用，尤其是在太空商用，尚且没有时间表。