鈣鈦礦可用低溫製程製造，並做成柔性電池。（圖片來源：台鈣科；後製：RECCESSARY）
近期下一代太陽能技術「鈣鈦礦電池」蔚為話題，日本將鈣鈦礦太陽能電池列為國家級重要能源項目、加上特斯拉創辦人馬斯克（Elon Musk）對鈣鈦礦的高度興趣，都讓鈣鈦礦成為話題寵兒。那麼鈣鈦礦是什麼神秘材料？哪些台灣企業搶進？《RECCESSARY》帶您快速了解。
鈣鈦礦是什麼材料?
首先，鈣鈦礦（Perovskite，CaTiO₃）並非新發現的元素，19世紀初就被發現的鈣鈦氧化物礦物，是種具有化學通式為ABX₃的陶瓷氧化物，後來泛指具有相同晶體結構的材料，長期以來因為優異光電特性受到矚目。
鈣鈦礦是價廉且輕便的人造材料，能將光轉換成電，也可將電轉換成光，因此能應用在太陽能電池、LED、雷射、發光電晶體等光電元件，原料取得容易，合成方法簡單，成本更低，成為多個產業高度關注的材料。
鈣鈦礦太陽能跟一般太陽能差異?
目前市面上常見的太陽能板為「矽晶太陽能電池」，隨著裝置量上升與規模商業化，太陽能成本已經愈來愈低，正是再生能源成本可與化石燃料相競爭的功臣，但是矽晶太陽能也有光電轉換效率極限，如今矽晶太陽能轉換效率約落在22到24%，與矽的29%物理極限非常接近。
相較之下，鈣鈦礦太陽能電池轉換效率在幾十年來突飛猛進，轉換效率從2004年的3.8%，已經提高到26%以上，在太陽能製程方面也頗具優勢，有別於需要昂貴設備與千度製造環境的矽晶太陽能，鈣鈦礦電池在攝氏100至150度的低溫環境，透過溶液塗佈、旋轉塗佈或蒸鍍等方式完成薄膜沉積，理論上能降低30%以上的製造成本。
有別於矽晶太陽能堅固卻厚重易碎，鈣鈦礦能靈活應用在柔性、透明、甚至穿戴裝置上，憑藉可撓柔性、透明可染色及弱光發電等特性，在更高的轉換率與抗輻射優勢下，鈣鈦礦太陽能應用延伸到太空應用。
像是馬斯克在年初提到「太空AI資料中心」計畫，將部署100萬顆低軌道衛星，主要透過太陽能供電，鈣鈦礦太陽能電池就被視為解決方案之一。
同時鈣鈦礦太陽能板可以跟矽晶太陽能串聯，提高太陽能板的轉換效率跟耐用性，因為鈣鈦礦材料能更有效地吸收藍光，矽則更專注在紅光跟紅外光，這類串疊型太陽能的轉換效率可達到1加1大於2的效果。
目前的發展挑戰有哪些?
只是鈣鈦礦太陽能至今尚未大規模商業化也有其原因，最大罩門就是材料穩定性，鈣鈦礦對濕氣、氧氣、熱等都相當敏感，使用壽命遠不及矽晶電池25年，大尺寸的鈣鈦礦電池發展也有挑戰。
除此之外，主流的鈣鈦礦電池配方都含有鉛成分，由於材料容易受氧化、潮濕影響因素，縱使鉛用量低於鉛酸電池，仍容易引發環境污染跟環保疑慮，需要更可靠的封裝技術。
也因為鈣鈦礦容易受到水氣影響，因此也有人瞄準鈣鈦礦在太空真空環境的應用，可展現材料的最佳特性。
鈣鈦礦材料優異的光電特性，讓許多產業關注其應用。（圖片來源：松下）
哪些國際廠商、台廠有布局？
台灣鈣鈦礦科技（台鈣科）也積極研發鈣鈦礦太陽能，室內弱光發電效率已達33.5%，更在2025年6月於中科管理局零碳建築裝置「鈣鈦礦太陽能窗」，僅需3小時有效日照即可達到100%自供電，一年可減少約1,557公斤碳排放。台鈣科在2024年5月起積極準備量產，截至2025年8月已穩定製出2,000片以上鈣鈦礦模組，良率達92%。
目前台灣矽晶太陽能電池廠茂迪、聯合再生跟元晶也積極投入鈣鈦礦研發。聯合再生在2024年智慧能源週與合作夥伴推出大尺寸鈣鈦礦-矽晶疊層太陽能模組，茂迪、元晶也積極發展矽晶鈣鈦礦串疊模組。
鴻海也在日前宣布，旗下研究院將透過人工智慧（AI）輔助開發鈣鈦礦材料技術，盼提升鈣鈦礦太陽能電池的穩定性與量子點發光效率。
日本也積極發展鈣鈦礦太陽能，投入1,570億日圓（約新台幣310億元）補助，目標在2040年度導入20GW（百萬瓩）鈣鈦礦太陽能。日本塑膠製造商積水化學（Sekisui Chemical）主力布局在薄膜型、輕量化太陽能電池，並計劃建立年產100MW（千瓩）的生產線，最終將產能提升至GW級；松下（Panasonic）專注於開發玻璃型鈣鈦礦太陽能電池，將太陽能板整合進建築中。
德國鈣鈦礦太陽能公司Oxford PV在2024年6月推出首款鈣鈦礦-矽串疊太陽能模組，效率達到26.9%。未來目標在2027年實現量產，2028年讓串疊模組的使用壽命達到20年，也規求各種擴大生產基地機會，已經跟中國天合光能達成授權生產與銷售合作。
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