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第六屆台灣鈣鈦礦論壇講師搶先看｜李坤穆教授解析鈣鈦礦太空光伏的全球新機會

16分钟前
讀畢需時 4 分鐘

當全球新能源競爭從地面延伸至太空，「下一代能源技術」的戰場也正在快速改變。

過去，太陽能技術主要應用於地面型發電、屋頂系統與大型電站；如今，隨著低軌衛星、太空通訊、太空資料中心、高空平台與深空探測需求快速增加，「太空能源」正成為全球科技與能源產業的新競爭核心。

而在這場新世代能源競局中，被視為第三代光伏代表技術之一的鈣鈦礦（Perovskite）太陽能電池，正逐漸成為全球關注焦點。

第六屆台灣鈣鈦礦技術暨應用論壇講師搶先看

長庚大學化工與材料工程學系教授、永續發展與能源科技研究中心主任李坤穆教授，將帶來太空主題演講，將深入探討鈣鈦礦光伏技術如何從地面能源系統，逐步走向太空能源、高空載具與極端環境應用，並解析未來全球新能源產業的發展方向與機會。

為何太空開始重視鈣鈦礦？

太空能源系統與地面太陽能最大的差異，在於「重量」與「部署效率」。

對於衛星、太空站與高空飛行器而言，每增加 1 公斤重量，都可能代表巨大的發射成本。因此，相較於傳統矽晶太陽能板，太空能源系統更重視：

高功率重量比（Power-to-Weight Ratio）
可撓式部署能力
輕量化
超薄化
抗輻射能力
極端溫差穩定性
高效率發電能力

而鈣鈦礦材料恰好具備上述多項優勢。

由於鈣鈦礦可以透過薄膜化製程製作，其厚度可遠低於傳統矽晶太陽能電池，同時具備高吸光能力，因此在維持高效率的同時，也能大幅降低重量。

這使得鈣鈦礦逐漸被視為下一代太空光伏的重要候選技術之一。

從 NASA 到歐洲太空總署，全球布局鈣鈦礦太空光伏

隨著全球太空產業快速升溫，能源系統也成為各國下一階段科技競爭的重要核心。其中，兼具高效率、輕量化與可撓式特性的鈣鈦礦（Perovskite）太陽能技術，正逐漸成為國際太空能源研究的重要方向。近年來，包括美國 NASA、歐洲太空總署（ESA）、日本 JAXA，以及多國研究機構與航太單位，皆已陸續投入鈣鈦礦太空光伏研究，並針對太空極端環境下的材料穩定性與長期可靠度進行驗證。

目前全球研究重點，主要聚焦於太空輻射對材料穩定性的影響、高低溫循環可靠度、真空環境下封裝技術、超輕量模組設計、可折疊式光伏系統，以及鈣鈦礦與矽晶疊層（Tandem）技術等方向。同時，「太空長期壽命驗證」也被視為未來商業化的重要關鍵。其中，「高功率重量比（Power-to-Weight Ratio）」被認為是鈣鈦礦最大的潛力之一。

相較傳統矽晶太陽能模組需要較厚玻璃與基板結構，鈣鈦礦薄膜可直接沉積於柔性基板上，因此能大幅降低重量，並提升部署彈性。這使其更適合應用於可展開式衛星太陽能翼、高空長航時飛行器（HAPS）、太空站能源系統、深空探測設備，甚至未來月球與火星基地的能源模組。業界也開始認為，鈣鈦礦未來不只是新型太陽能材料，而有機會成為下一代太空能源網路的重要核心技術之一。