鈣鈦礦電池是什麼？全台最大鈣鈦礦電池量產，大搶淨零建築、農電共生商機
被稱作第三代太陽能電池「鈣鈦礦」，已逐漸走出實驗室邁入商業階段，台灣鈣鈦礦科技今年首度亮相台灣最大面積「A4大小」的鈣鈦礦太陽能電池，將提供客戶整合材料、製程技術與專業設備的完整方案，將現有太陽能板應用擴大到建築、農電共生，就連室內也可以發電。
鈣鈦礦電池是什麼？有什麼優勢？
首先，先了解鈣鈦礦電池是什麼？為什麼被稱作第三代太陽能電池？
國際推動2050年淨零排放，太陽能與風力發電為兩大再生能源主力。不過傳統的太陽能電池多半使用「矽材料」，市面上使用矽的太陽能板的能源轉換效率達到22％已是極限，且矽屬於不透光材料，應用上相對有限。而鈣鈦礦太陽能電池，被認為是最有潛力替代矽太陽能電池技術。
去年3月創立的台灣鈣鈦礦科技（TPSC），為國內少數專研商業化鈣鈦礦太陽能電池技術的公司，董事長陳來助細數太陽能電池技術發展：
- 第一代以單晶矽、多晶矽為大宗，發展最長久、技術也最成熟
- 第二代為薄膜太陽能電池，屬於非晶矽太陽能電池，能源轉換效率較低
- 第三代共有3種技術：有機太陽能（OPV）、染敏太陽能（DSC）、鈣鈦礦太陽能（PSC），其中鈣鈦礦太陽能最為成熟，能源轉換效率已突破25％
鈣鈦礦電池分為哪3種？
表面透出淡淡的橘色的鈣鈦礦太陽能電池，台灣鈣鈦礦科技同時展出了三種不同型態的鈣鈦礦太陽能電池，包括穿透型、半透型與不透型太陽能電池，差別在於太陽光線穿透太陽能板的程度與應用。
- 穿透型：應用在建築的玻璃帷幕牆，保有室內光線，發電為輔。
- 半透型：應用在農電共生，部分太陽應用在發電，部分應用在植物行光合作用。
- 不透型：應用在發電，完全吸收太陽光來進行發電。
特別是現在台灣聚焦發展「一地多用」的太陽能電廠，例如農電共生、魚電共生等。過去台灣推農電共生，多半是太陽能結合種香菇，因為香菇較不需要日照，「鈣鈦礦太陽能電池可透光又能發電，對農業發展將是破壞式創新。」
從材料取得的角度來看，傳統太陽能電池的「矽材料」礦產80%來自中國，有供應鏈過度集中的問題。而鈣鈦礦太陽能電池是有機金屬鹵化物材料，具有極佳的光電特性，台灣可自行開發。但現階段挑戰在於「大面積化製程」以及「穩定性不佳」仍有待克服。
「A4大小」，台灣最大面積的鈣鈦礦電池！可以怎麼應用？
今年7月，台灣鈣鈦礦科技量產第一片10×10公分鈣鈦礦太陽能電池，相較台灣的學校、研究單位在做1×1公分，等於是100倍大。如今更進一步克服技術挑戰，9月量產出A4的大小（30×20 公分）。
順利生產大面積的鈣鈦礦太陽能電池，未來將有機會應用在建築。試想一下，台灣指標型建築物101要怎麼做到淨零碳排？
陳來助認為，「只有屋頂裝太陽能板是不夠的， 未來是『牆壁』也要發電 。以101來看，牆壁的面積跟屋頂的面積就差了一萬倍。」建築的做法是， 把鈣鈦礦太陽能電池結合玻璃帷幕牆，未來在發電時還能保有光線與視野 。
除了室外，鈣鈦礦太陽能電池連室內也能發電，像是應用電子紙標籤，雖然電子紙較一般紙張可減少碳排放，但電子紙主要靠鈕扣電池來發電。陳來助指出，據歐盟統計，一年可能需要丟掉1億顆鈕扣電池；未來透過鈣鈦礦技術可達到「自給供電」，透過室內照明的光電就可發電。
全球鈣鈦礦電池2千億商機2025大爆發！從材料到設備，台廠一條龍卡位
不過，要量產大面積A4大小的鈣鈦礦太陽能電池，生產設備是關鍵。設備商勤友光電開發出「真空鍍膜設備」，並結合「奈米薄膜結晶處理機技術」，可讓鈣鈦礦電池的塗佈製程「塗得很均勻」，更容易做出大面積的太陽能電池。
身兼勤友光電董事長陳來助表示，如果客戶自行研發採購設備至少需要花2年以上，現在勤友直接提供統包解決方案（Turkey Solution），涵蓋設備到標準製程都有，瞄準學校研究單位、建築業到太陽能公司等客戶需求。
根據研調機構Precedence Research預估，全球2021年鈣鈦礦太陽能電池市場規模為6億美元，到了2030年上看72億美元（新台幣2,160億元），年複合成長率達31.8％，市場前景看好。
隨著材料、設備問題逐一克服後，陳來助指出，全球鈣鈦礦太陽能電池商機預估2025年將大爆發，如今台灣已可以做材料、設備自主化，未來將著眼國際市場。
特別是今年8月美國推動「消減通膨法案」，投資3,690億美元加速對抗氣候變遷和新能源的各種計畫，由於目前美國安裝的太陽能電池多半來自中國，接下來透過導入像是鈣鈦礦等新技術，降低仰賴中國供應鏈，將是台廠的機會。
責任編輯：林美欣
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