
台灣鈣鈦礦科技研發團隊在柔性鈣鈦礦太陽能電池(Flexible PSC)技術上取得重大突破,成功將轉換效率提升至 10.986%。展現技術實力,並進一步推進商品化進程。
鈣鈦礦太陽能電池是一種新興的第三代太陽能技術,使用具有特殊結構的鈣鈦礦晶體作為吸光材料,實現量產後具備高效率和低成本的潛力;而柔性鈣鈦礦太陽能電池則是將此技術應用在可撓曲的塑膠基板上,產品輕薄可彎曲,可廣泛貼附於各種曲面。此次台鈣科團隊達成近11%的效率,不僅代表本土鈣鈦礦太陽能技術實力的飛躍,也意味著柔性發電裝置朝實用化又邁進了一大步。

研發歷程與技術挑戰研發歷程:
台鈣科的柔性鈣鈦礦電池研發計畫始於 2023 年,當時團隊製作出第一片柔性 PSC 原型,證實了在塑膠基板上實現鈣鈦礦發電的可行性。經過兩年的持續優化與反覆測試,團隊在 2025 年2月將效率提升到目前的 10.986%。這期間研發人員不斷改良材料配方和製程參數,一步步突破技術瓶頸。特別是在過去兩年中,團隊針對效率與穩定性的提升進行多次試作調整,逐一克服柔性元件面臨的各種挑戰,相較初版原型已有大幅躍進,充分展現團隊在研發上的韌性與創新能力。
在此基礎上,團隊特別強調了幾項關鍵技術與新進展,進一步展現研發團隊在柔性鈣鈦礦太陽能電池的技術力:
1. 採用 PET 基板,實現真正的「柔性」應用
柔性鈣鈦礦電池之所以能夠輕薄可彎曲,關鍵就在於使用了聚對苯二甲酸乙二酯(PET)這種具備高透明度、可撓性且相對耐用的軟性基板。傳統剛性基板(如玻璃)雖能提供較佳的穩定度與耐熱性,但在許多曲面或可穿戴裝置的應用上受限甚多。PET 基板的導入,讓鈣鈦礦太陽能電池大幅擴展了應用範圍,也帶動產品在消費性與工業性市場的想像空間。

2. 製作面積擴展至 21 × 30 公分,脫離小尺寸限制
許多柔性鈣鈦礦研發仍停留在實驗室小面積階段,難以真正投入量產。此次團隊開發的電池已達到 21 × 30 公分的有效面積,說明其不再侷限於「小尺寸測試品」的範疇,而能進一步朝大面積量產邁進。這不僅代表在實際應用上更具可行性,也展現了台鈣科整合工藝與設備的能力,讓產品更接近商業化的目標。
3. 效率 10.986%,逼近 11%,具備全球競爭力
在柔性鈣鈦礦領域,10~12% 效率往往被視為進入商品化門檻的重要指標。團隊現已達到 10.986%,與11% 僅有一步之遙,展現高技術成熟度。再加上 PET 基板所帶來的可撓優勢,意味著這項成果不僅是研發上的突破,更直接指向未來多元應用與市場商機。
4. 130 度低溫製程:解決高溫退火難題
過去高溫退火是形成鈣鈦礦理想晶相的關鍵手段,但柔性塑膠基板受限於耐熱度不足,難以承受過高溫度。團隊因此開發低溫製程技術,以130度低溫搭配特殊處理技術,讓鈣鈦礦材料在較低溫環境下仍能維持穩定晶相。這項技術不僅大幅降低了生產能耗,也意味著未來在大面積連續製造或捲對捲生產中,更有利於提升產能與降低成本。
5. 特殊封裝製程,全面提升耐受性
柔性太陽能電池往往面臨空氣濕度、環境溫度變化與彎折損害等多重挑戰,因此封裝技術顯得尤為重要。研發團隊利用可在低溫下進行的複合封裝流程,並採用具備阻隔水氣與高透明度的封裝膜,確保內部鈣鈦礦材料長期穩定。搭配特殊封裝膠與先進層壓手段,不僅提升電池耐用度與防護表現,也能延長產品壽命。
6. 採用 NIP 正式結構,兼顧高效率與高穩定度
台鈣科的柔性鈣鈦礦太陽能電池採用常見於高效率鈣鈦礦設計的「n-i-p」結構,亦即先沉積電子傳輸層(n 型)再鋪設主動層(i 型),最後放上電洞傳輸層(p 型)。透過優化各層材料以及彼此之間的介面,能夠降低載子復合,提升光電轉換效率。最終成功讓轉換效率逼近11%,突破過往,成果令人矚目。

後續展望:
此次柔性鈣鈦礦太陽能電池效率突破,不只代表台灣在新興綠能技術上的領先,也為未來多元應用情境提供了全新可能。例如,大面積的柔性電池可用於建築外牆、汽車車頂,以及可穿戴式裝置等多領域。不僅能有效降低結構重量,也能減少安裝限制與成本。未來,台鈣科將持續改善製程,並加強封裝及材料研究,以期進一步提升效率、延長電池壽命。在全球積極推動淨零轉型的趨勢下,進一步帶動台灣在國際綠能舞台上的能見度與影響力。
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