本文整理自第四屆臺灣鈣鈦礦技術暨應用論壇「鈣鈦礦太陽能材料的元件發展現況」主題演講
隨著全球對可再生能源需求的增加，鈣鈦礦太陽能元件（Perovskite Solar Cells, PSC）逐漸成為太陽能技術的焦點。這種新興技術不僅具備高效率和低成本的潛力，還在材料科學的持續創新中展現出驚人的發展潛力。
鈣鈦礦太陽能元件的研究始於2009年，當時日本的宮坂力教授首次將有機-無機混成的鈣鈦礦結構應用於染料敏化太陽能電池中，實現了3.81%的光電轉換效率（PCE）。隨後，韓國的Park教授和瑞士的Gratzel教授改進了電池的設計，將液態電解質轉換為固態有機物，並將效率提升至9.7%。這些早期的研究為鈣鈦礦技術的迅速發展奠定了基礎。
目前，鈣鈦礦太陽能元件主要分為兩種類型：正式（Regular Type）和反式（Inverted Type）。反式PSC的效率已經超過26%，與正式不相上下。這兩種型式的不同在於其結構和製程，反式通常能夠在較低的溫度下製作，這使其更適合於柔性太陽能電池的應用。
在材料方面，鈣鈦礦的吸收能隙可以調整，這使得其在不同光照條件下的性能表現優異。此外，鈣鈦礦電池的重量輕、成本低和半透明特性，使其在建築整合太陽能（BIPV）等應用中具有巨大的市場潛力。
反式PSC的發展在學術界和產業界均受到重視。研究顯示，使用NiOx/SAM（Self-Assembled Monolayers）雙層作為電洞傳輸層（HTL）可以顯著提高PCE和穩定性。這一技術的成功不僅提升了元件的性能，還為商業化鋪平了道路。
機光科技股份有限公司在鈣鈦礦材料的開發上也取得了顯著進展。根據最新的研究，以機光科技的鈣鈦礦材料打造的電池在實驗室中達到了26.08%效率，顯示出其在高效能太陽能電池材料領域的潛力。
鈣鈦礦技術的另一個重要趨勢是與矽基太陽能電池的結合。研究表明，鈣鈦礦與單晶矽的疊層結構可以進一步提高光電轉換效率，理論極限可達43%。這種結合不僅可以提升整體效率，還能擴大鈣鈦礦技術的應用範圍。
鈣鈦礦太陽能元件的材料發展正處於快速進步之中，從早期的研究到如今的商業化應用，這一技術展現出巨大的潛力。隨著材料科學的進步和市場需求的增長，鈣鈦礦太陽能元件將在未來的可再生能源市場中扮演越來越重要的角色；無論是在技術創新還是市場應用方面，鈣鈦礦技術都將持續引領綠能革命。
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