鈣鈦礦跨過最後一哩路：南京大學1MW實測數據，正面擊敗主流矽晶技術
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南京大學團隊發表於《Nature》的最新研究證實，鈣鈦礦太陽能系統在真實電站環境下連續三個月穩定跑贏矽晶主流技術，同時解決了量產最大罩門「穩定性」，為鈣鈦礦邁向工業化規模量產跨出關鍵一步。
太陽能產業近年最大的懸念，始終圍繞在「鈣鈦礦到底何時能真正取代矽晶」。實驗室裡的效率紀錄年年刷新，但要說服電廠業主與投資人掏錢建置，光靠實驗室數據遠遠不夠——真實電站的長期發電表現與耐候穩定性，才是量產化的最後門檻。這道門檻，如今被一支中加合作、由南京大學主導的研究團隊正式跨過。
1MW對3.5MW：真實電站的三個月正面對決
這項研究不只停留在實驗室。研究團隊在同一座大型地面電站中，同時安裝了 1MW 鈣鈦礦光電系統與 3.5MW 矽晶（TOPCon）光電系統，進行為期三個月的並排監測比較。結果顯示，以相同裝置容量計算，鈣鈦礦系統的發電量持續超越矽晶系統：3 月領先 3.42%、4 月領先 3.79%、5 月更擴大到 5.81%——氣溫與日照強度愈高，鈣鈦礦的優勢愈明顯。這代表在台灣這種高溫多日照的環境中，鈣鈦礦系統反而可能更具發電優勢。
從17.2%卡關到22%：一層塗層解決的量產罩門
鈣鈦礦材料的致命傷，一直是晶體表面的微小缺陷會讓部分電能白白流失。過去業界慣用「鹵化銨鹽」塗層修補這些缺陷，但這個做法在實驗室好用，搬進工廠卻問題重重：鹵化銨鹽遇濕氣容易分解，逼得廠房得砸重本建置充滿惰性氣體的無塵產線；塗層也難以均勻覆蓋大面積板材，留下的破口在強光曝曬下持續劣化。此前南京大學團隊發表於《Science》的研究，效率就是卡在這個瓶頸，僅達 17.2%。
這次團隊改用混合溶劑重新設計結晶製程，讓表面在成膜過程中自然形成一層含碘鹽基底，再疊上第二層鉛鹽塗層，形成穩定的化學鍵結。這張「像餐桌大小」的鈣鈦礦模組，最終達成 22% 轉換效率、158.4瓦輸出功率，在能承受商用等級高溫高濕考驗的前提下，寫下這個尺度下的技術紀錄。
穩定性關卡：39% vs 2%的懸殊差距
穩定性向來是鈣鈦礦被質疑「還不能商用」的核心原因。團隊將新舊兩種塗層方案，放進 攝氏85度、85%濕度的嚴苛環境中連續測試 1,300小時：採用傳統塗層的模組效率衰退了 39%，而採用新塗層方案的模組，衰退幅度僅 2%。這個數字差距，某種程度上直接回答了產業界多年來對鈣鈦礦「能不能撐過戶外二十年」的疑慮。
中國掌握話語權：全球鈣鈦礦競賽走到哪個階段
中國目前掌握全球約八成的太陽能製造產能，這次由南京大學主導、跨國合作完成的成果，等於是把「鈣鈦礦能否大規模商用」這個問題，從實驗室辯論拉進了產業競爭的現實層面。對台灣而言，這既是壓力也是提醒：當國際大廠與研究機構持續把鈣鈦礦的量產門檻一一敲碎，留給本地產業鏈卡位材料、設備、封裝技術的時間窗口，可能比想像中更短。
參考資料
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