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透明電極成為量產關鍵:鈣鈦礦太陽電池的成本突破,正在進行!

  • 53分钟前
  • 讀畢需時 3 分鐘

圖 / 東洋油墨
圖 / 東洋油墨

在全球能源轉型與淨零政策推動下,鈣鈦礦太陽電池(Perovskite Solar Cell, PSC)被視為最具潛力的次世代太陽能技術之一。其高效率潛力、低溫製程與可大面積塗佈的特性,使其在建築整合型太陽能(BIPV)、半透明發電模組與新型分散式能源應用上,展現出矽晶太陽能難以取代的優勢。

然而,從實驗室成果走向實際量產,鈣鈦礦技術長期面臨一個核心挑戰:如何在確保性能的前提下,真正降低製造成本並建立穩定供應鏈

根據日本工業媒體 Newswitch 報導,日本材料大廠 東洋油墨,正將關鍵突破口放在鈣鈦礦太陽電池中一個經常被忽略、卻高度影響成本結構的元件「透明電極」


圖 / Researchgate
圖 / Researchgate

為什麼透明電極,成為量產化的關鍵節點?

在鈣鈦礦太陽電池結構中,透明電極位於光入射側,需同時滿足兩項看似衝突的要求:一方面必須具備良好透光性,讓光能有效進入吸收層;另一方面又需具備足夠導電性,將光生載子穩定導出。

目前主流技術多採用透明導電氧化物作為電極材料,這類材料在顯示器與傳統光電產業中已相當成熟,但在鈣鈦礦應用上,卻逐漸顯露出限制:

  • 製程高度依賴真空設備與能耗較高的製程條件

  • 在大面積或柔性基板應用時,良率與成本控制不易

  • 在模組層級,相關材料與製程被普遍視為成本負擔較重的項目之一

這也使得透明電極,成為鈣鈦礦太陽電池從「能做」走向「能賣」過程中,最需要被重新設計的關鍵元件。


圖 / Nature
圖 / Nature

東洋油墨的思路轉換:不是換材料,而是重構製程

與多數技術路線嘗試尋找「新型透明電極材料」不同,東洋油墨選擇了一條更偏向工程導向的策略:重新設計透明電極的形成方式與製程邏輯本身

根據公開資訊,其核心方向在於:

  • 減少對高能耗真空製程的依賴

  • 透過塗佈、圖案化與回路形成等方式,建立更具製造彈性的電極製程

  • 讓透明電極從「高成本材料項目」,轉化為「可被製程技術優化的結構元件」

這樣的策略,並非追求單一材料性能的極限,而是回到產業最現實的問題:能否穩定、大量、低成本地製作出符合需求的電極結構


成本意義不只在單一元件,而在製造模式的轉變

一旦透明電極能以低溫、連續式方式製作,所帶來的影響將不僅限於單一元件成本,而是整體製造模式的轉換,包括:

  • 更容易與 Roll-to-Roll 連續製程整合

  • 與柔性基板、薄膜型模組具備更高相容性

  • 降低設備投資門檻,使量產佈署更具彈性

這也正是鈣鈦礦太陽電池最被市場期待的價值所在不是複製矽晶太陽能的量產模式,而是開啟新的應用場景與製造邏輯。


日本產業鏈的共同方向:可製造性優先於極限性能


圖  / IEEE Jae Choul Yu
圖 / IEEE Jae Choul Yu

近年來,日本在鈣鈦礦技術上的發展路線十分明確:優先解決可製造性、可靠性與供應鏈問題,而非單點效率競賽。

透明電極正是其中極具代表性的環節。當電極製程、材料供應與設備配置能夠同步簡化,鈣鈦礦太陽電池才真正具備走向建築外牆、窗戶型發電、城市分散式能源系統的條件。

東洋印刷亦公開指出,其目標是在未來幾年內,逐步建立可對應市場需求的透明電極供應體系,成為鈣鈦礦產業鏈中具關鍵地位的上游角色。



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