商业卫星行业专题（一）：砷化镓卫星太阳能电池：下一站，星辰大海

证券研究报告 | 行业专题 | 电子 http://www.stocke.com.cn 1/7 请务必阅读正文之后的免责条款部分 电子 报告日期：2023 年 11 月 10 日 砷化镓卫星太阳能电池：下一站，星辰大海 ——商业卫星行业专题（一） 投资要点  随着低轨卫星星座建设的推进，砷化镓太阳能电池作为卫星电源系统的重要组成部分，有望迎来需求的爆发式增长，带动产业链上游环节如衬底、外延片等环节迎来新一轮上行周期。  砷化镓太阳能电池阵：和蓄电池、电源控制器共同组成卫星电源系统 传统卫星电源系统是由太阳电池阵和蓄电池组组成的联合供电系统，卫星在光照区工作时，由太阳电池阵为卫星系统供电、为蓄电池充电；卫星在阴影区工作时，则由蓄电池为整星供电。早期太阳能电池阵多使用单晶硅或多晶硅的太阳能电池片，但砷化镓电池片凭借高光电转换效率、高抗辐射能力、宽作业温度带等特点，逐步成为卫星太阳能电池阵的主要材料方案。  砷化镓太阳能电池具有高光电转换效率、抗辐射等特点，在外太空太阳能电池阵中大显身手 砷化镓基系太阳电池经历了从 LPE（液相外延）到 MOCVD，从同质外延到异质外延，从单结到多结叠层结构发展变化，其光电转换效率不断提高。2020 年 9月，由上海空间电源研究所研制的砷化镓太阳电池的光电转化效率达到 34%，荣获当时工博会空间信息产业展产品金奖。目前，国内外空间应用的太阳电池阵上的主力太阳电池为光电转换效率 30%的三结砷化镓太阳电池。2018 年 7 月，巴基斯坦 Paktes-1a 星太阳电池阵整阵应用了上海空间电源研究所光电转换效率32%的砷化镓太阳电池，为当时世界上空间型号批量应用的最高效率太阳电池电路产品。2020 年 5 月，在我国新一代载人飞船试验船上，以充电电路的形式搭载并应用了上海空间电源研究所研制的光电转换效率 34%的砷化镓太阳电池，是国际空间顶尖太阳电池的首次在轨应用。  星网和“G60 星链带动下，”低轨卫星星座建设有望加速，砷化镓相关产业链有望受到提振 从砷化镓的需求来看，砷化镓衬底目前主要应用领域为 LED、射频等领域，未来卫星太阳能电池系统有望成为砷化镓需求的另一拉动力量。由于低轨卫星系统轨道及频段资源有限，我国必将加速低轨卫星星座的建设，2021 年 4 月 28 日，经国务院批准，中国卫星网络集团有限公司（简称“星网公司”）正式成立，主要承担统筹中国卫星互联网发展任务。星网公司计划建设我国的卫星互联网系统，构建卫星互联网产业生态，统筹卫星互联网资源，这将为卫星互联网的产业化应用奠定了坚实的基础。2021 年 11 月 26 日，由松江区、联和投资、临港集团三方共同打造的“G60 星链”产业基地，将建设长三角首个卫星制造的“灯塔工厂”。在“G60 星链”产业基地启航仪式上发布了“G60 星链”产业基地发展规划，项目规划分三期建设，“十四五”期间完成“152”工程，建成 1 个全球低轨卫星通信星座,建成面积超 500 亩的卫星互联网产业集群，形成规模超 200 亿的卫星互联网产业创新应用生态，成为高端人才集聚、设施环境先进的国际一流卫星研发制造运营基地。伴随着“星网”和“G60 星链”在低轨卫星星座建设的加速，砷化镓太阳能电池作为卫星电源系统的核心组成部分，需求有望得到持续拉动。 产业链相关公司包括：乾照光电、三安光电、北京通美（未上市）。  风险提示 技术突破不及预期、总体规划调整、产业链进展不及预期、竞争加剧等风险 行业评级: 看好(维持) 分析师：蒋高振 执业证书号：S1230520050002 jianggaozhen@stocke.com.cn 分析师：吴若飞 执业证书号：S1230521070003 13051566572 wuruofei@stocke.com.cn 相关报告 1 《2024 · AI“下凡”端侧AI 深度跟踪报告》 2023.11.07 2 《23Q3 报表实质改善，AI PC、XR 有望带动 2024 年进一步回暖》 2023.10.28 3 《AI 开启新一轮周期，自主可控先进突破》 2023.10.12 行业专题 http://www.stocke.com.cn 2/7 请务必阅读正文之后的免责条款部分 正文目录 1 三结砷化镓太阳能电池：结构与性能 ....................................................................................................... 4 1.1 三结砷化镓电池片的结构 ................................................................................................................................................. 4 1.2 灵犀 03 号卫星采用柔性三结砷化镓太阳电池阵 ............................................................................................................ 5 1.3 目前砷化镓市场以 RF、LED 为主，未来光伏 PV 有望加速成长 ................................................................................ 5 2 风险提示 ....................................................................................................................................................... 6 行业专题 http://www.stocke.com.cn 3/7 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图表目录 图 1： 叠层太阳电池（CIC）的一般结构（4 为太阳能电池） .................................................................................................. 4 图 2： 三结砷化镓电池片的结构示意图 ........................................................................................................................................ 4 图 3： 4cm*8cm 卫星级高效三结砷化镓电池片 ............................................................................................................