台湾钙钛矿科技董座 陈来助用钙钛矿 启动光电业革命

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台湾钙钛矿科技董事长陈来助。图／陈泳丞陈来助小档案钙钛矿太阳能小辞典

提到钙钛矿太阳能电池，直觉就会想到是应用钙和钛元素所生产的太阳能技术，不过其实这太阳能电池中既没有钙、也没有钛。但现在有一家公司以钙钛矿为名、称为「台湾钙钛矿科技公司」，董事长是前友达总经理陈来助。

陈来助说，钙钛矿太阳能电池不只原料取得容易、发电效率高，更是唯一可以做到用室内光线就可以发电的技术。台湾钙钛矿公司掌握了从设备、制程、到材料的完整技术，陈来助要力拚打造一个台湾完全自主的产业。这被视为是第三代太阳能技术的钙钛矿太阳能电池究竟是什么？以下是记者的专访纪要。

钙钛矿光电 效率卓越

问：什么机缘之下开始投入钙钛矿电池这个新技术？

答：2009年日本的宫坂力教授在做实验时意外地发现钙钛矿，而且光电效率很高。其实现在很多学校都投入钙钛矿技术的开发，几年的时间，钙钛矿光电转换效率飞跃式增长，屡创纪录，如今转换效率已经超过20％以上，就物理特性而言更可以达到33％。

2019年有一家大陆的太阳能公司协鑫奈米，入股一家新创公司，需要一台2米x1米的真空设备，找上了勤友光电做真空镀膜设备，并且生产出2平方公尺的钙钛矿太阳能板，真正把三代太阳能电池做到量产化。以前的勤友光电把设备卖了就结束，我看到钙钛矿技术是未来，决定成立公司投入这个技术，新公司就以钙钛矿为名，也代表我们的决心。

高度资本密集的产业一定要发展设备，才能真正制程同步，而不是仅仅只是为了降低成本和本土服务。所以在技术开发上，是以勤友光电的真空、溅镀设备，结合台湾钙钛矿公司的制程开发和应用技术，提供各种规格、尺寸的钙钛矿太阳能设备整合方案（turnkey solution）。目前已经成功制造出台湾最大面积约A4大小的钙钛矿太阳能电池。

避地缘冲突缺料风险

问：钙钛矿太阳能电池的优势是什么？

答：钙钛矿不是矿，而是合成有机化学物，像是钾基氨、碘都是很简单的材料，这些工业级材料随处可得。目前主流的矽晶太阳能是以矽为主要原物料，技术上有其物理极限之外，8成原料都来自大陆，去年4月四川限电、工厂停工，造成多晶矽价格在短短一、二周的时间大幅上涨。此外，俄乌战争爆发以来也造成锂、镍等原材料供应短缺。除了采矿耗费水电，地缘风险也成为了技术发展上的一大考量因素。

就钙钛矿的制程来看，钙钛矿是以溶液形态涂成薄膜制作，就像刷油漆，可涂在各种形状的物体或表面，所以应用会更广泛。钙钛矿质轻、可弯、可塑性高，而且具有矽晶所没有的透光性，因此可借由吸收室内的灯光就能发电，这是其他太阳能技术所没有的独特优势。

吸收室内灯光就能发电

问：钙钛矿太阳能电池的应用？

答：近年太阳能发展遇到的困境就是土地不够，台湾有效土地面积最大能够盖的大约是25GW，如果发电效率提高到30％，同样的土地面积可以做到46GW，对于台湾能源转型相当重要。

此外，钙钛矿太阳能的一个好处就是透明，因为土地的稀缺性，未来安装更多太阳能板会碰到更多抗争，因为钙钛矿太阳能透明，上面盖太阳能，下面还是可以种植。而且未来农业要考量气候变迁，室外种植要变成室内种植，温室成本高，如果屋顶可以发电就有收入，温室成本因而可以下降，而且连窗户都可以发电。

钙钛矿太阳能的另一个特点是可以室内发电，粗估现在全欧洲有6亿片电子纸货架标签，这些电子标签都是用钮扣电池、电池寿命大约三年，平均一年要更换1亿颗钮扣电池。钙钛矿太阳能在300lux之下发电效率可达20％以上，一般大卖场的照度800lux以上，未来就不需要更换电池。而且物联网应用愈来愈多，室内可以发电就是自供电，可以解决电池污染的问题。

轻薄、可弯 减少污染

钙钛矿轻薄、可弯，应用在穿戴式装置上就可在户外运动边跑步边充电。电动车车顶如果装置了轻薄的钙钛矿太阳能板，可以边开车边充电。而且现在大家都在讲净零碳排，除了工厂之外，在2030年办公室也要做到零碳。举例来说，台北101大楼的墙壁面积是屋顶面积的1万倍，如果建筑外墙可以装置钙钛矿太阳能来发电，发电效益相当可观。以此发想，建筑业未来会是新能源业，可以发电、输配电。

问：钙钛矿太阳能技术何时起飞？

答：钙钛矿是第三代太阳能热门材料，日本是钙钛矿技术的发明国，很多企业都积极投入发展，日本新建车站的屋顶将装设钙钛矿太阳能电池，目前包括丰田汽车、本田汽车都着手研开发钙钛矿太阳能车。美国能源部也补贴企业发展钙钛矿技术，希望借此提升太阳能电池自制率，谷歌去年就投资了一家做钙钛矿太阳能的波兰新创公司Saule，进军新能源产业。

随着各大企业投入，预期钙钛矿商机将提前爆发，最快在2025年钙钛矿太阳能产业将开始起飞，不过钙钛矿竞争也会更趋白热化，中国许多企业也都大力投资钙钛矿技术，绝对是未来强而有力的竞争者。