全球鈣鈦礦產業速報 2026年02月6日
- 2月6日
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從市場關注、材料商品化到系統驗證，次世代太陽能進入實作與分流階段
鈣鈦礦太陽能電池正逐漸脫離「效率突破新聞」的階段，進入以工程穩定性、材料可取得性、系統驗證與產業分工為核心的實作期。近期各國出現的多起具體事件，顯示鈣鈦礦不再只是單一路線的技術競賽，而是開始依不同國家與產業結構，走向多元應用與分流發展。
台灣｜從題材關注走向產業角色盤點與供應鏈定位
台灣近期對鈣鈦礦的討論，明顯從「是否會成為下一代太陽能」轉向「台灣能在其中扮演什麼角色」。多家太陽能相關企業，包括聯合再生、茂迪、國碩、碩禾，被市場與產業界點名與鈣鈦礦發展方向有所連結，討論焦點涵蓋電池技術、材料供應、模組封裝與系統整合等層面。
值得注意的是，相關討論已不再停留在效率數字，而是聚焦於鈣鈦礦是否能與既有矽晶技術形成疊層或互補關係、是否能在既有產線條件下導入，以及後續可靠性驗證與場域應用的可行性。這反映出台灣產業界對鈣鈦礦的態度，正在從「追逐新技術」轉為「審慎評估導入成本與風險」。
中國｜國際科技團隊走訪供應鏈，測試產業承接能力
中國方面，媒體披露馬斯克旗下相關科技團隊近期走訪多家中國光伏企業，調研對象包括 TCL 中環、晶科能源、晶盛機電等，實地考察內容涵蓋異質結、鈣鈦礦等次世代太陽能技術路線，以及相關製造與系統整合能力。相關報導亦提及，部分交流重點延伸至太空光伏應用與 AI 輔助研發模式，引發產業界高度關注。這類動向之所以受到重視，並非因為立即合作成形，而在於它被視為一次「國際科技需求對中國光伏產業承接能力的壓力測試」。
相關調研並未僅止於單一材料或效率指標，而是關注中國產業是否具備支撐次世代技術發展的完整條件。報導指出，晶泰科技與晶科能源的合作案例中，已引入 AI 驅動的自動化閉環研發系統，嘗試將材料設計、製程參數、器件製作與老化測試進行高度數據化與自動優化，這類模式被視為未來高複雜度光伏技術（包含鈣鈦礦）的重要研發方向之一。
多家光伏企業說明目前相關交流仍以技術探討與能力評估為主，並未簽署實質合作協議，亦有產業組織提醒，鈣鈦礦及太空光伏等應用仍處於驗證階段。整體而言，中國對鈣鈦礦的態度依舊務實而保守。從產業角度來看，中國真正關心的並非單一應用場景，而是：鈣鈦礦是否能在大面積製程下維持一致性、是否能快速形成規模化成本優勢，以及是否能被納入既有光伏產業鏈體系之中。
這也意味著，在中國的產業脈絡下，鈣鈦礦更可能先以「疊層結構」或「太空、特殊場景等補充型應用」的形式逐步導入，而非在短期內全面取代既有成熟的矽晶太陽能路線。 美國｜研究與產業同步轉向「穩定性可控」與「工程化可量產」
近期美國相關研究與產業評論顯示，鈣鈦礦的核心問題已不再是「能不能做出高效率」，而是「高效率能否在實際運作條件下維持」。多篇研究指出，單層高效率鈣鈦礦在長時間光照、熱應力與電場作用下，容易因離子遷移、相變與界面劣化而快速衰退，這使其難以直接進入商用可靠性驗證階段。
為回應這項挑戰，美國研究團隊提出「雙層（bilayer）鈣鈦礦結構」策略。其基本概念並非堆疊兩層相同材料，而是透過功能分工明確的兩層設計來管理風險：下層維持高吸光與高效率，上層則引入結構較穩定、厚度極薄的鈣鈦礦層，作為穩定與保護用途。
這類 bilayer 設計的核心價值，在於它承認鈣鈦礦材料本身存在先天不穩定性，並嘗試透過結構與界面工程，讓衰退行為變得「可預期、可控制」。對產業而言，這正是能否通過壽命測試、封裝驗證與製程放大的關鍵前提。
美國在討論 bilayer 時，往往同時將其與「大面積製造」與「製程容忍度」連結。相較單層結構，bilayer 在一定程度上能鈍化局部缺陷，降低對製程微小變異的敏感度，這使其被視為從實驗室走向產線的過渡解法，而非最終效率極限方案。
單層（Single-layer）
單層鈣鈦礦太陽能電池由單一鈣鈦礦吸收層構成，負責所有光吸收與電荷產生功能，結構簡單、效率提升快速，但長期穩定性高度依賴材料本身特性。
雙層（Bilayer）
雙層鈣鈦礦結構透過兩層功能分工的鈣鈦礦材料設計，下層提供高效率吸光，上層超薄穩定層用於抑制離子遷移與結構劣化，在效率與穩定性之間取得平衡。
疊層（Tandem）
疊層太陽能電池將鈣鈦礦與矽晶等可獨立發電的電池結構上下堆疊，各自吸收不同波段光譜，以突破單一材料的效率上限，但製程與封裝複雜度較高。
新加坡｜以小型衛星實測鈣鈦礦太陽能模組，建立「真實運作數據」的關鍵節點
相較於多數國家仍以地面測試與實驗室壽命模擬為主，新加坡在鈣鈦礦太陽能的推進策略上，選擇了一條更為直接、也更具辨識度的路線──透過小型衛星任務，讓鈣鈦礦太陽能模組在真實太空環境中接受考驗。
新加坡南洋理工大學（NTU Singapore）近期公布的太空科技計畫中，明確指出將以 3U 奈衛星（nanosatellite）作為技術示範平台，搭載新一代輕量化鈣鈦礦太陽能模組，進行在軌運作測試。該模組由 NTU 研究團隊與在地新創公司共同開發，重點並非追求效率數字，而是觀察其在真空、劇烈溫差循環與長時間日照條件下的實際表現。
這類「在軌實測」的意義，在於它能同時驗證多項鈣鈦礦長期被質疑的關鍵問題，包括材料穩定性、電性衰退行為、以及與系統整合後的輸出一致性。相較於地面加速老化測試，太空環境提供的是不可複製、但高度真實的運作條件，能快速累積具有說服力的可靠性數據。
鈣鈦礦若能在太空這類極端條件下維持穩定運作，將有助於反向建立其在地面特殊應用（如輕量化、可攜式或建築整合型系統）中的信任基礎。該奈衛星任務同時規劃搭載影像處理與資料運算相關載荷，顯示新加坡在設計整體任務時，已將能源供應、系統整合與資料處理視為一個完整技術體系，而非單點材料測試。
這也反映出新加坡一貫的科技策略：不只驗證材料本身，而是驗證材料是否能成為系統的一部分。 英國｜產業觀察：從效率競賽走向工程化與實證導向
從產業角度來看，英國對鈣鈦礦太陽能的布局已明顯跳脫單純追求效率突破的階段，而是逐步轉向「能否被工程化與產業吸收」的核心問題。相較部分國家仍聚焦於實驗室數據，英國近年的技術路線更強調製程工具、材料可靠性與實際運作條件下的驗證能力。
發展工具與合作模式方面，英國本地也出現新型技術合作模式，例如鈣鈦礦太陽能創企 Power Roll 與 Swansea University 合作，並與德國材料供應商 Renolit 簽署聯合開發協議，透過戶外場域測試加速相關模組的性能評估。這類跨國技術合作不僅促進學術成果轉向產業驗證，也加快了歐洲鈣鈦礦技術的跨國實證進程。 鈣鈦礦太陽能正明確走出「單一效率指標」主導的發展階段，進入以工程可行性、材料供應穩定度、系統驗證能力與產業分工為核心的實作期。各國近期的動向顯示，鈣鈦礦不再被視為一項能迅速取代既有太陽能技術的單點突破，而是一個需要長時間驗證、跨材料與製程整合的技術平台。無論是台灣對供應鏈角色的重新盤點、中國對產業承接能力的務實評估、美國透過結構設計回應穩定性挑戰，新加坡以高門檻場景累積真實運作數據，或英國以工具化與跨國合作推進工程化路線，皆反映出鈣鈦礦發展已進入多路並行、分流前進的階段。接下來的關鍵，將不在於誰率先刷新效率紀錄，而在於誰能率先證明這項技術，能在真實世界中長時間、可預期且可被產業採用地運作。
參考資料
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