2024年12月30日（優分析產業數據中心）
日本積水化學（Sekisui Chemical）宣布，將於2027年啟動鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）的量產計畫。
什麼是鈣鈦礦？
鈣鈦礦其實是指一種特殊的材料結構，最早是在一種叫鈦酸鈣（Perovskite，CaTiO₃）的天然礦石中發現的，後來科學家發現可以用人造材料模仿它的結構。
這種材料有一個很厲害的特點，就是它能高效地把光轉換成電，而且生產起來比傳統材料便宜又簡單。
想像一下，它就像一種「吸光小精靈」，能吸收陽光並產生能量，還可以很靈活地應用在不同的地方，例如做成薄膜貼在建築物上，甚至可以做得像膠片一樣薄，方便攜帶。
鈣鈦礦太陽能電池就是用這種材料做成的太陽能電池。它跟傳統的矽基太陽能電池（我們常見的黑色太陽能板）相比，有幾個特點：
🔺輕又薄：不像傳統的硬板，鈣鈦礦電池可以做成柔軟的薄膜，甚至可以彎曲。
🔺生產簡單：製造不需要很複雜或高溫的工藝，這讓它的成本更低。
🔺多功能應用：例如建築物的牆面、屋頂，甚至可以直接裝在衣服上或移動設備中。
※矽基疊層鈣鈦礦太陽能電池（左圖）結合鈣鈦礦和矽材料，利用兩層吸收不同波長的光以提高效率，適合高效能需求的應用場景如大型發電場。
薄膜鈣鈦礦太陽能電池（右圖）則以輕薄、靈活為特點，使用單層鈣鈦礦進行光電轉換，製造成本低，適用於建築一體化、可穿戴裝置等多樣化場景。
兩者在效率與應用中各有特色，為光伏市場提供更多可能性。
圖片來源：美國能源部
分階段投資策略與生產計畫
積水化學計畫採取分階段投資方式，以降低風險並確保技術穩定性。
第一階段將投入900億日圓，建立100兆瓦生產線，計畫於2027年啟用，作為技術商業化的基礎。
第二階段則是訂立目標於2030年實現吉瓦級生產規模，這將進一步降低生產成本，並大規模滿足國內外市場需求。
分階段的策略不僅確保生產線穩定運行，還能為未來的市場需求做出靈活調整。同時，透過量產和技術進步，公司有望克服鈣鈦礦電池在穩定性與耐久性上的挑戰。
公共與私人市場應用面
積水化學將PSCs的應用重點放在公共設施和私人市場：
🔹公共設施：優先推廣至體育館等公共建築，這些設施在災害時可作為避難中心，對電力穩定性需求高。
🔹私人市場：計畫進一步擴展至工廠與倉庫的屋頂與外牆，充分利用PSCs的輕便與靈活特性。
此外，鈣鈦礦電池在建築一體化（BIPV）領域的潛力亦備受關注。將其整合至建築表面，可同時提供能源生產與建築美觀性，成為綠色建築的重要解決方案。
政策支持與能源轉型背景
此次計畫得益於日本政府對綠色能源轉型的強力支持。根據日本最新的《基礎能源政策》草案，政府目標在2040財年前將可再生能源比例提升至50%。
在此背景下，積水化學的計畫不僅契合國家政策方向，也為日本在全球可再生能源市場中贏得競爭優勢鋪平道路。
全球主要經濟體，如歐盟和美國，也正加速推進可再生能源技術的應用，這為鈣鈦礦電池創造了廣闊的市場空間。
然而，該技術仍需解決材料耐久性及環境友好性問題，例如現有材料中的鉛含量可能帶來的環境風險。
未來展望
鈣鈦礦太陽能電池因其高效能和低成本優勢，被視為改變全球光伏市場格局的技術之一。
隨著技術成熟度的不斷提升，未來它的應用將不僅限於傳統太陽能發電場，還可能滲透到日常生活中，例如建築物外牆一體化、交通工具表面、可穿戴設備以及偏遠地區的電力供應等。
這些應用場景展現出鈣鈦礦技術的靈活性與多樣性，尤其在能源轉型和碳中和目標的推動下，其市場需求將持續增長。
然而，這項技術要實現大規模商業化，仍需解決幾個核心挑戰，包括材料穩定性提升、環境友好性改進（如鉛替代）以及生產成本的進一步壓縮。此外，行業需要建立完善的供應鏈與製造標準，以支持技術大規模推廣。
未來，鈣鈦礦技術可能引發光伏行業的新一輪競爭，加速全球可再生能源技術的進步。同時，隨著產能擴大和成本下降，它將成為推動綠色能源普及的關鍵解決方案。
積水化學的進入或將成為這一變革的重要推手，將助力日本在國際市場中占據領先地位。
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