36Kr Exklusiv | Das von dem Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics hervorgebrachte Weltraum-Photovoltaik-Unternehmen hat eine Finanzierung in Höhe von fast 100 Millionen Yuan abgeschlossen, an der sich Junda Co., Ltd., der Shanghai Future Industry Fund und weitere Investoren beteiligen.

Autor ｜ QIAO Yujie

Redakteur ｜ YUAN Silai

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Laut Hard Krypton hat Shanghai Xingyi Xinneng Technology Co., Ltd. (im Folgenden „Shangyi“), ein Unternehmen für Weltraum-Photovoltaikzellen und Kernmaterialien, kürzlich die strategische Finanzierung der Pre-A-Runde abgeschlossen. Diese Runde wurde gemeinsam von Junda Co., Ltd., Shanghai Future Industry Fund, Lingang Blue Bay Capital, Nanxun Luyao und branchenbezogenen Investoren aus der Halbleiterindustrie investiert, während der alte Aktionär Zhongke Shenguang weiter Kapital hinzufügte. Die Mittel werden hauptsächlich für technologische Iteration, Umwelttests im Weltraum und die Verifizierung von Satelliten im Orbit verwendet, um die kommerzielle Umsetzung von Weltraum-Perowskit-Photovoltaikzellen und weltraumgeeigneten flexiblen CPI-Einbettungssubstratmaterialien zu beschleunigen.

（Bildquelle / Unternehmen）

Shanghai Xingyi Xinneng Technology Co., Ltd. wurde im Januar 2026 gegründet. Das Kernforschungs- und Gründungsteam stammt aus dem Forschungssystem des Shanghai Instituts für Optik und Feinmechanik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. Die Teammitglieder decken mehrere Bereiche ab, darunter weltraumgeeignete optoelektronische Materialien, Perowskit-Photovoltaikgeräte, funktionelle CPI-Filme und weltraumtaugliche Zuverlässigkeitsverifizierung. Es verfügt über die vollständigen Fähigkeiten von der Forschung und Entwicklung grundlegender Materialien und Geräteprozesse über die Anpassung an die Weltraumumgebung bis hin zur Verifizierung im Orbit und der Umsetzung kommerzieller Raumfahrtprojekte.

Branchenprognosen zufolge wird die Zahl der weltweit im niedrigen Erdorbit betriebenen Satelliten bis 2031 voraussichtlich 300.000 übersteigen. Mit der fortlaufenden Massenstart von Raumfahrzeugen wie breitbandigen Kommunikationssatelliten im niedrigen Erdorbit, hochauflösenden Fernerkundungssatelliten und Weltraumberechnungsplattformen erreicht die Flächendichte herkömmlicher starrer Sonnenflügel im Allgemeinen 20 bis 30 Kilogramm pro Kilowatt, und ihr Gewicht macht 35 % bis 40 % des Gesamtgewichts des Satelliten aus. Dies wird zunehmend schwierig, die Anforderungen der neuen Generation von Satelliten nach Leichtbau, Miniaturisierung und hohem Nutzlastverhältnis zu erfüllen.

Vor diesem Hintergrund entwickeln sich flexible, aufrollbare Sonnenflügel rasant. Bei gleicher Erzeugungsfläche kann das Aufnahmevolumen flexibler Sonnenflügel um mehr als 60 % gegenüber starren Lösungen reduziert werden, und das Masse-Leistungs-Verhältnis kann ebenfalls erheblich verbessert werden.

Gegenwärtig entwickelt sich die Weltraum-Photovoltaiktechnologie hauptsächlich entlang zweier Richtungen. Die eine ist die Aktualisierung der Einbettungsmaterialien, bei der das flexible CPI-Polyimid-Einbettungsfilm die herkömmliche Cer-Glas-Abdeckplatte ersetzt. Im Vergleich zur Glaseinbettung kann CPI das Gewicht um weitere über 40 % reduzieren, der Biegeradius kann auf ≤ 5 mm eingestellt werden, was die Flächendichte der Sonnenflügel erheblich senken und das Aufnahmevolumen verkleinern kann. Es eignet sich besser für aufrollbare flexible Strukturen und ist gleichzeitig mit verschiedenen Batterietechnologierichtungen wie Perowskit und kristallinem Silizium kompatibel.

Shangyi SCPI-Einbettungsmaterial (Bildquelle / Unternehmen)

Die andere Richtung ist die Iteration der Batteriematerialien. Der theoretische Wirkungsgrad von Einfachschicht-Perowskit-Batterien kann 33,7 % erreichen, was voraussichtlich die Obergrenze des Wirkungsgrads herkömmlicher siliziumbasierter Batterien durchbrechen kann. Gleichzeitig weist es gute Schwachlicht-Antworteigenschaften auf, das Masse-Leistungs-Verhältnis des Moduls kann das Mehrfache herkömmlicher siliziumbasierter Lösungen erreichen, und es hat natürliche Vorteile in Bezug auf Leichtbau und Dünnheit.

Shangyi leichtes Einfachschicht-Perowskit-Batteriemodul (Bildquelle / Unternehmen)

Shangyi führt die beiden technologischen Richtungen weiter zusammen, verwendet weltraumgeeignetes CPI (SCPI) flexibles Substrat, entwickelt Perowskit-Batterien für den Weltraum und erstellt die nächste Generation von Lösungen für flexible Sonnenflügel.

Auf der Seite der Perowskit-Batterien ist die Weltraumumgebung extremen Bedingungen wie Thermoschock, Protonenstrahlung, atomarem Sauerstoff und vakuumultravioletter Strahlung ausgesetzt, was eine spezielle Anpassung der Materialformulierung, der Batteriestruktur und des Herstellungsverfahrens erfordert. Shangyi hat die intrinsische Stabilität durch Optimierung der Komponenten der Perowskit-Absorptionsschicht, Passivierung von Grenzflächendefekten und Hemmung der Ionenwanderung für Weltraumanwendungen umgestaltet und die weltraumtaugliche Umweltsimulationsprüfung in die Forschungsphase vorverlegt. Simulationsdaten zeigen, dass nach 4000 Thermoschock-Zyklen im Bereich von -120 ℃ bis 120 ℃ der Wirkungsgrad der Batterien über 90 % gehalten werden kann.

Shangyi Laser-Strich-Arbeitsplatz (Bildquelle / Unternehmen)

Auf der Seite der CPI-Materialien ist Shangyi eines der wenigen Unternehmen in China, das die Technologie für weltraumgeeignete CPI-Materialien beherrscht. Nach Angaben des Unternehmens ist das entsprechende technische Niveau mit gleichartigen Produkten aus den USA vergleichbar, und es beherrscht den vollständigen Herstellungsprozess von der Materialformulierung bis zur Fertigung. Im Vergleich zum herkömmlichen Cer-Glas-Einbettungssystem kann das CPI-Schema von Shangyi die Flächendichte der Sonnenflügel um 40 % bis 55 % senken; unter den Betriebsbedingungen im niedrigen Erdorbit kann es die umfassenden Startkosten eines einzelnen Satelliten um etwa 15 % bis 20 % senken.

Gegenwärtig hat Shangyi mehrere Runden der Musterentwicklung und Bodensimulationstests für die Weltraumumgebung abgeschlossen, und hat gemeinsam mit dem Joint Venture Jietai Aerospace von Junda Co., Ltd. die Verifizierung des CPI-Films im Orbit abgeschlossen. Das entsprechende Verifizierungsprojekt für Daten im Orbit wurde bereits genehmigt.

In diesem Oktober plant Shangyi, die Verifizierung von Perowskit-flexiblen Photovoltaikzellen im Weltraum an Bord des Ziwei-Raumschiffs durchzuführen, um die Anpassungsfähigkeit und Stabilität des Produkts in komplexen Weltraumumgebungen weiter zu prüfen.

Planung der weltraumtauglichen CPI-Produktionslinie von Jietai Aerospace, dem Joint Venture von Shangyi und Junda Co., Ltd. (Bildquelle / Unternehmen)

In kommerzieller Hinsicht ist Shangyi als wichtiges Mitglied für Weltraum-Photovoltaik im Shanghai „Xingshu-Plan“ Rechenkonstellation derzeit dabei, die Fähigkeit zur Musterlieferung kontinuierlich zu verbessern. Es bietet standardisierte flexible Photovoltaikmodule und integrierte Lösungen für Sonnenflügel für Hersteller von kommerziellen Satelliten und Satellitenplattformunternehmen an und fördert gleichzeitig die globale Ausweitung.

Im Folgenden finden Sie einen Auszug aus dem Gespräch zwischen Hard Krypton und WU Zhengyu, CEO von Shangyi:

Hard Krypton: Vor welchen technischen Schwierigkeiten steht die Anwendung von Perowskit im Weltraum? Beeinflusst das übliche Problem der Ausbeute bei großen Flächen in der Bodenphase auch seine Anwendung im Weltraum?

WU Zhengyu: Die Weltraumumgebung ist völlig anders als die Bodenumgebung. Perowskit-Batterien müssen im Orbit extremen Bedingungen wie Thermoschock, Protonenstrahlung, vakuumultravioletter Strahlung und atomarem Sauerstoff standhalten. Daher müssen vor der tatsächlichen Anwendung im Weltraum zuerst die Simulation und Anpassung der Weltraumumgebung am Boden abgeschlossen werden, einschließlich der Optimierung der Formulierung, der Neugestaltung der Batteriestruktur und der Anpassung des Herstellungsverfahrens.

Auf dieser Grundlage muss die tatsächliche Verifizierung im Orbit weiter durchgeführt werden. Die Verifizierung gliedert sich hauptsächlich in zwei Ebenen: Erstens, ob das Material selbst der Weltraumumgebung standhalten kann, und zweitens, ob es aus ingenieurstechnischer Sicht tatsächlich in das Stromversorgungssystem des Satelliten integriert werden kann, um den tatsächlichen Stromerzeugungsertrag und die Lebensdauer zu bewerten.

Unter hohen Temperaturen und hohen Spannungen im Weltraum neigt das System dazu, ein Konzept mit hoher Spannung und niedrigem Strom zu verfolgen. Um den Serienstrom zu senken, steuern wir aktiv die Fläche der Perowskit-Batterien, um den Stromanstieg durch übermäßige Größe zu vermeiden. Beispielsweise wird die Spezifikation der Batterie auf 5 cm × 5 cm festgelegt, nicht auf Quadratmeter-Ebene. Durch diese Größenauswahl können wir Geräte und Verfahren einsetzen, die bei der großflächigen Produktion am Boden aufgrund zu hoher Kosten schwer umsetzbar sind, um die Ausbeute erheblich zu verbessern. Hochwertige Herstellungsverfahren, die früher kommerziell nicht rentabel waren, können in hochwertigen Anwendungszenarien im Weltraum durchführbar sein und deutliche Vorteile bieten.

Hard Krypton: Vor welchen technischen Problemen steht die Verwendung von CPI zum Schutz von Perowskit-Batterien? Wie löst Shangyi diese Probleme?

WU Zhengyu: Wir sind eines der weltweit frühen Unternehmen, das die Herstellung von Perowskit-Batterien und die Entwicklung von Schutz auf flexiblen CPI-Substraten erforscht. Der Grund für die Wahl dieses Weges ist, dass wir der Ansicht sind, dass leichte, dünne, flexible und großflächige Sonnenflügel eine wichtige Form der Weltraum-Photovoltaik in der Zukunft werden. Im Vergleich zu kleinen starren Sonnenflügeln mit herkömmlicher Aluminium-Wabenplattenstruktur muss bei der zukünftigen Vergrößerung der Fläche von Sonnenflügeln auf leichtere und aufrollbare Batteriematerialien zurückgegriffen werden.

CPI selbst ist ein sehr umfangreiches Materialsystem mit Tausenden von Formulierungskombinationen. Das Team muss diese Kandidatenmaterialien systematisch auswählen und eingehend untersuchen, sogar eigenständig Innovationen entwickeln, um schließlich CPI-Produkte zu finden oder zu entwickeln, die wirklich für die Weltraumumgebung geeignet sind. Es muss hauptsächlich die Anforderungen an die Beständigkeit gegen ultraviolette Strahlung, atomaren Sauerstoffangriff, Protonenstrahlung und Thermoschock erfüllen.

Gleichzeitig sind die zugehörigen Beschichtungen, Klebstoffe, Dehnungs-Filmbildungsverfahren von CPI sowie die Grenzflächenanpassung zwischen CPI und der Perowskit-Schicht ebenfalls wichtige Glieder. Diese Probleme müssen im Prozess der Verfahrensentwicklung und der tatsächlichen Verifizierung im Orbit kontinuierlich optimiert werden. Gegenwärtig gibt es in der Branche keine ausgereiften Anwendungslösungen für CPI-basierte Perowskit-Batterien im Orbit, daher müssen wir die technologische Iteration durch fortlaufende Verifizierung im Orbit vorantreiben.

Hard Krypton: Wie ist der Zeitplan für die Verifizierung der Kombination von CPI und Perowskit im Orbit geplant?

WU Zhengyu: Unsere Strategie ist „kleine Schritte, schnelles Vorankommen“ und schrittweises Vorgehen. Die erste Phase der Verifizierung wurde bereits im Mai dieses Jahres durch die Mission „Tianyan 27“ abgeschlossen, wobei die Beständigkeit und die Schutzeigenschaften des CPI-Films alleine in der Weltraumumgebung im Mittelpunkt standen. Gegenwärtig haben wir stabile Daten über drei Monate erhalten und diese über öffentliche Kanäle veröffentlicht. Dies ist auch eine systematische Verifizierung, die wir für die unabhängige Einsatzleistung von CPI-Materialien im Weltraum durchgeführt haben.

In der zweiten Phase werden wir die tatsächliche Schutzwirkung des CPI-Films auf die Perowskit-Lichtabsorptionsschicht weiter verifizieren. Der entsprechende Mitführplan ist auf dem Raumschiff Ziwei B300 angesetzt, und wir warten derzeit auf das Startfenster.

In der dritten Phase ist vor Ende des Jahres die umfassende Verifizierung der Gesamtstruktur von CPI-Perowskit-Batterien und flexiblen Sonnenflügeln im Orbit geplant, um schrittweise die vollständige Kette der Weltraumverifizierung von Materialien und Geräten bis zu Systemen zu realisieren.