当前，空间站、卫星及深空探测器主要依赖砷化镓为主的太阳电池技术，普遍面临重量大、比功率低、制造及发射成本高昂等瓶颈。将有效载荷送入近地轨道的成本高达每千克数千至数万美元，深空任务则更为昂贵。此外，空间装备还必须应对极端严苛的运行环境，包括空间辐照（紫外线、高能粒子辐照、太阳风等）、近地轨道存在的原子氧侵蚀，以及剧烈的高低温交替冲击。因此，发展兼具高效、轻质与强环境适应性的新一代空间光伏技术，已成为迫切需求。全钙钛矿叠层太阳能电池具备更宽光谱利用能力，理论效率有望突破40%。同时，钙钛矿材料吸光系数高，仅需亚微米厚度即可实现高效光电转换，其比功率（单位重量产生的功率）可达传统刚性电池的10倍以上，能够显著降低发射重量并简化太阳翼展开机构，为空间轻量化光伏系统提供了理想方案。
南京大学谭海仁教授团队长期专注于高效叠层电池的研究，致力于将国家重大能源需求与前沿能源技术创新深度融合。团队前期研制的小面积全钙钛矿叠层电池效率已提升至30%以上（Nature 648, 600–606, 2025），展现出其作为未来空间高效、轻质、可柔性部署光伏系统核心技术的巨大潜力。2022年，团队首次实现了小面积全钙钛矿叠层组件的制备（Science 376, 762–767, 2022），为空间大规模部署奠定了工艺基础。
然而，面向实际空间应用时，大面积叠层组件的效率仍远低于小面积器件，面临极端环境适应性与制备工艺的双重挑战。尽管如此，当前大面积全钙钛矿叠层组件在面向太空部署与在轨运行的规模化制备及应用中，仍面临一系列关键难题：复合连接层光学损失大；界面稳定性不足，剧烈温度冲击会加速金属扩散及有机层退化；窄带隙铅锡钙钛矿薄膜在大面积制备中的成膜均匀性与电荷输运受限。这些问题严重制约了组件在空间辐照、真空、冷热交变等极端环境下的效率保持与长期可靠运行，也限制了该技术从地面向空间装备的转化进程。
近日，团队联合仁烁光能产业化研究团队、南京大学化学学院王元元教授课题组，在大面积全钙钛矿叠层光伏组件领域取得关键突破，成功研制出大面积全钙钛矿叠层光伏组件，经日本电气安全和环境技术实验室（JET）国际权威认证的转换效率高达26.2%。2026年6月15日，相关研究成果《Nanocrystal-tailored junction for all-perovskite tandem solar module》在线发表于《Nature》。
