
鈣鈦礦太陽能電池由於效率、成本、物理特性關鍵優勢,不只被視為下一代太陽能關鍵技術,更是日本新任首相高市早苗鎖定的重點能源產業。National Renewable Energy Laboratory by Dennis Schroeder
太陽能產業正迎來史詩級的技術洗牌!鈣鈦礦太陽能電池憑藉輕薄、廉價與超高效率,不僅讓日本新內閣列為戰略目標,更成為馬斯克火星計畫的電力骨幹。隱身其中的台灣太陽能電池供應鏈,如茂迪、聯合再生、元晶三大台廠,正憑藉深厚的封裝與量產實力,上演一場身價翻倍的絕地反攻。
鈣鈦礦太陽能電池由於效率、成本、物理特性關鍵優勢,不只被視為下一代太陽能關鍵技術,更是日本新任首相高市早苗鎖定的重點能源產業,但其實台灣供應鏈也在其中扮演重要角色。
效率黑馬!從4%飆至25%的能源革命
先來看看鈣鈦礦太陽能電池光電轉換效率的跨越式突破。在短短10年間,它的轉換效率已經從4%成長到25%以上,意思是同樣的太陽光照下來,新技術能產出的電量足足是10年前的六倍以上,能和已經發展40年的傳統技術矽晶電池平起平坐。
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如果導入「疊層技術」,也就是用鈣鈦礦、矽結合為疊層電池時,能分別吸收不同波段光譜,使整體效率能突破30%以上,理論上更可超過40%。這顯示,鈣鈦礦太陽能電池確實能有效降低土地使用與材料成本,讓太陽能具備取代傳統主流能源的實力。
除了效率好,鈣鈦礦太陽能電池的另一項優勢,則是具備大規模量產潛力。相較於生產過程繁瑣、需要在高溫環境下生產的傳統矽晶圓,鈣鈦礦太陽能電池可透過低溫溶液塗布製造,生產過程更節能,而且原料廉價、取得容易,可快速大面積生產。
在這兩大優點以外,鈣鈦礦太陽能電池最大的競爭優勢,在於它打破太陽能板重、硬、脆的刻板印象,其厚度只有傳統面板的數十分之一,具備優異柔韌性,甚至在室內弱光環境下仍能有效發電,表現優於傳統矽電池。
這種鈣鈦礦的靈活性,為太陽能應用開啟多種可能。例如,可貼附在摩天大樓外牆、窗戶上,也可塗布在電動車頂、無人機、背包等可穿戴裝備上,甚至憑藉其極輕重量,也可成為衛星、太空設備的理想電源。

馬斯克也著迷!比地球更好用的太空發電新解方
因此,鈣鈦礦太陽能電池,可說是SpaceX創辦人馬斯克(Elon Musk)太空夢的重要拼圖。
2023年,鈣鈦礦太陽能電池已搭乘SpaceX獵鷹9號(Falcon-9)火箭進入低地球軌道。科學家嚴密監測它在極端太空環境下的表現,竟發現它在太空環境中的退化速度,比地球上的實驗室更慢。
換言之,太空和地球相比之下,可能是鈣鈦礦太陽能電池更能發揮潛能的地方。這對一直想尋找低成本,且可大規模部署能源解決方案的馬斯克而言,可說是吃下定心丸。因此,當SpaceX往更複雜、更長距離的深空任務邁進時,鈣鈦礦太陽能電池極具潛力成為太空站、衛星群、火星殖民地的電力骨幹。
據傳馬斯克團隊近期密訪台灣太陽能業者,包括元晶(6443)、聯合再生(3576)與中美晶(5483)等台廠,有望切入馬斯克太空AI供應鏈。只是馬斯克團隊很低調,台廠被下「封口令」,但在此趨勢下,台廠有機會打入馬斯克的太空AI電力供應鏈,在競爭激烈的鈣鈦礦太陽能電池國際版圖中占有一席之地,並於資本市場備受矚目。

老牌龍頭茂迪》以疊層技術捅破矽晶效率天花板
像是成立於1981年的茂迪(6244),就將鈣鈦礦技術視為衝破矽晶效率天花板的秘密武器,主要核心戰略是發展鈣鈦礦、矽晶疊層電池。
身為全台首家跨入太陽能電池製造的企業,也曾躋身全球前十大電池廠的茂迪,利用其成熟的TOPCon電池作為「底電池」,在其上方疊加一層鈣鈦礦薄膜作為「頂電池」,由於鈣鈦礦能吸收高能量藍紫光,而低層矽晶則負責吸收長波長的紅外光,這種分工合作,可讓電池轉換效率輕鬆突破傳統矽晶電池的效率上限。
茂迪主要鎖定高單價、土地受限的高端市場,如都市大樓屋頂、電動車頂,預計在2026~2027年間推出轉換效率超過30%的商業化產品。對茂迪而言,鈣鈦礦不只是新技術,更是重返國際高端供應鏈、脫離太陽能電池紅海價格戰的關鍵入場券,從年初至今,茂迪股價漲幅已超過18%。
聯合再生》華麗轉型,搶占太空與AI 低軌衛星高地
聯合再生(3576)則是由新日光、昱晶、昇陽光電三家老牌太陽能電池大廠2018年在政府支持下合併而成,成立之初便乘載振興台灣綠能產業的使命,因此也成為台灣投入鈣鈦礦研發最積極的重量級企業之一。
由於傳統矽晶電池模組已淪為民生大宗物資,利潤稀薄,聯合再生透過鈣鈦礦疊層技術,提供更具附加價值的高效能模組,並將其推廣至自有的發電站項目當中。
針對目前最火熱的太空、AI電力應用,聯合再生也領先同業申請多項鈣鈦礦專利,並積極評估將該技術應用在低軌衛星上。受惠於脫離價格競爭、開拓新應用場景策略有成,聯合再生能源股價在2月9日創下近年來股價新高,股價漲幅從年初迄今也超過七成。

元晶》防禦美學,以特種封裝挑戰25年長效壽命
成立於2010年的元晶(6443),是台灣目前最大太陽能電池模組商之一,其優勢是對台灣在地高溫、高溼、高鹽份的深刻理解,針對鈣鈦礦電池,主要選擇的研發路徑是如何讓太陽能電池產品在現實環境中更耐用、發電穩定。
由於鈣鈦礦電池容易因為水氣、熱量而降解,元晶針對此問題,選擇和同業不同的切入點——開發新世代封裝技術,並與工研院、國內各大頂尖大學理工科技深度合作,投入「高阻隔性密封材料」開發。
業界人士分析,目前多數鈣鈦礦太陽能電池僅能維持數千小時壽命,與傳統矽晶太陽能電池能維持25年仍有不小差距,再高的發電效率也可能沒有商業價值,而元晶選擇的路徑,就是為了解決此問題。
元晶目前正開發一種多層複合封裝膜,能有效阻絕微量水氣進入鈣鈦礦層,並運用其產線優勢,研究如何在不降低良率的前提下,把鈣鈦礦塗布技術整合進現有的自動化生產線中。一旦封裝技術有所突破,元晶有機會成為全球第一批能提供和傳統矽晶太陽能電池壽命相當的鈣鈦礦產品供應商。
受惠於此布局,元晶在資本市場的表現也相當亮眼,從2026年初迄今股價漲幅已經超過三成。

鈣鈦礦技術的成熟,象徵太陽能將從笨重的發電設備,轉化為隨處可見的靈魂電源。台灣三巨頭各司其職,構築出堅實競爭防線。
隨著2026年商業化元年開啟,這不僅是技術的跨越,更是台灣綠能業者脫離低價紅海、重新定義全球電力版圖的關鍵時刻。未來的太陽能,有機會不再只是「替代能源」,而是深具主宰力的新世代核心電力。