Panasonic把太陽能板種在窗戶上!鈣鈦礦太陽能發展元年,台灣供應鏈如何掌握新商機?
「2025年是鈣鈦礦的關鍵元年,正值鈣鈦礦技術突破與商業應用的交會點。」台灣鈣鈦礦產業發展聯盟理事長陳來助於8月20日第五屆台灣鈣鈦礦應用論壇上強調。
目前全球已有超過15個國家積極投入研發鈣鈦礦與產業化,其中中國率先進入GW(百萬瓩)級的量產,歐美日韓則持續加碼投資,台灣也有台灣鈣鈦礦科技(TPSC)啟用新產線「水星二號」,全球鈣鈦礦產業量能正逐漸壯大。
次世代太陽能技術「鈣鈦礦」不同於一般矽晶太陽能,具備可彎曲性、透明可染色,以及在室內弱光環境下依然能高效發電的特性,使太陽能的應用環境從地面、屋頂解放到生活中的每一個場景,包含建築整合、車用、顯示器、及醫療X光感測等。
陳來助指出,市面上使用矽晶太陽能板的能源轉換效率達到22%已經接近物理極限,而鈣鈦礦太陽能技術預計2026年可達到26%的轉化效率,並有望在2030年提升至30%。
不過,「鈣鈦礦若要成功,必須找到願意付最高金額的應用場域,例如和生命相關的醫療產業。」長庚大學校長湯明哲在論壇開場時提醒業界,技術初期應該優先切入「願意支付高價的市場」,而非一開始就追求大眾市場。
陳來助以歐洲每年丟棄上億顆鈕扣電池、回收率卻不到一半為例,點出鈣鈦礦太陽能電池可以應用於電子標籤、物聯網(IoT)感測器等產品,不只解決環境污染,還可切入電子消費市場。
從屋頂到玻璃牆面,日商Panasonic用鈣鈦礦太陽能技術,改寫都市天際線
鈣鈦礦為太陽能開闢更多元的應用場景,那麼「建築整合太陽能」(BIPV)就是它最具潛力的主戰場之一。
在寸土寸金的現代都市,屋頂早已被傳統太陽能板佔據,還能夠從哪裡擠出空間給綠電?日商Panasonic應用材料技術中心總經理金子幸広在論壇上給出的答案是:每天面對的每一扇窗、每一片玻璃帷幕。
「建築,就是發電廠。」金子幸広將過去被動消耗能源的建築體,轉變為主動創造能源的生命體,尤其在地狹人稠的日本,缺乏大面積設置地面型電場的空間,因此,Panasonic透過將鈣鈦礦太陽能電池整合至窗戶與牆面,在技術層面上,Panasonic以噴墨印刷方式,將鈣鈦礦層直接塗佈於玻璃基板,這項製程不只低溫、低能耗,還顯著降低製造過程的碳排放,能使產品在0.4年內即可回收製程能耗,優於傳統矽基太陽能模組的2.7年。
「透明度與美觀是都市應用的關鍵挑戰,Panasonic的鈣鈦礦太陽能可以在不同透光率下,兼顧發電性能與建築美學。」金子幸広強調。
從發電到美學:台廠用AI攻克鈣鈦礦「雙重良率」挑戰
除了日本廠商全力投入鈣鈦礦應用以外,台灣鈣鈦礦廠商也絲毫不落於人後。
台灣鈣鈦礦科技(簡稱台鈣科)今年6月在中科管理局零碳建築裝置「鈣鈦礦太陽能窗」,只需要3小時有效日照就可以達到100%自給供電,一年可以減少約1,557公斤碳排放,相當於東京往返台中6趟航班的碳排量。
台鈣科行銷業務處長辛健智分享,工廠產線導入AI管理與嚴格的環境控管,透過即時監控各製程站點,快速反應與提前預警,讓良率突破9成,截至今年8月累積產出超過2,000片鈣鈦礦太陽能模組。
「在鈣鈦礦產業,良率不僅是電性表現,更包括膜面均勻度,這是與建築應用緊密結合的必要條件。」辛健智補充,傳統太陽能板多裝置在屋頂、地面等水平面,鈣鈦礦太陽能則能裝置窗戶、外牆等「垂直型」的場域,除了電池芯的品質外,必須確保鈣鈦礦太陽能窗仍能清晰看見戶外景色。
當全球目光聚焦於鈣鈦礦的潛力時,真正的決戰點已從實驗室轉移至生產線,下一步誰能率先實現穩定、大規模、低成本的量產,誰就能掌握市場的話語權。
正如陳來助所提到的台灣產業擁有世界頂尖的耐颱風、抗地震工程的經驗,以及有面板、光電產業所構成的強大供應鏈,是台灣在全球鈣鈦礦產業中,建立起「非紅色供應鏈」的最佳機會。