能源版「半導體」轉型點：從 NASA 與台灣鈣鈦礦科技的技術交會，看見地表外的能源商機

Allen Li
24小时前
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美國國家再生能源實驗室(NREL)與NASA合作在太空測試鈣鈦礦太陽能電池 (圖片來源：Compound Semiconductor)

隨著 2026 年生成式人工智慧（AGI）進入算力爆發期，地表上的電力供應與土地成本已成為科技巨頭難以承受之重。Elon Musk 的 SpaceX 申請發射 100 萬顆衛星的宏大藍圖，以及「太空資料中心」的商業化討論，標誌著人類文明正將數位基建移往軌道。然而，支撐這場革命的核心——能源系統——正經歷一場範式轉移。

航太級能源的殘酷算術：功重比與厚度的極限挑戰

在太空產業中，發射成本與載荷重量成正比。目前的技術數據分析顯示，傳統晶矽電池厚度約在 150~200Wμm 之間，而鈣鈦礦電池的吸光層僅需約 0.5μm，厚度僅為矽晶的百分之一，甚至更薄。

這種極致的薄度帶來了驚人的**比功率（Specific Power）**優勢。根據美國國家再生能源實驗室（NREL）與 NASA 相關研究，鈣鈦礦模組的比功率預計可達 500~1000W/kg，相較於目前頂尖航太級三接面砷化鎵電池（GaAs）的 150W/kg，提升了數倍。這意味著在相同的發射載荷下，衛星能獲得數倍的能源供應，這對於需要消耗巨大電力進行運算與冷卻的「太空資料中心」而言，是決定商業模式能否獲利的關鍵指標。

安裝在國際太空站外部的 MISSE 平台內鈣鈦礦樣品的圖像 (圖片來源：NASA)

抗輻射與自癒效應：NASA 的 MISSE 實驗與物理突破

太空環境充滿了高能質子與電子流，這會導致傳統半導體晶格產生不可逆的位移損傷。然而，NASA 葛倫研究中心（Glenn Research Center）透過部署在國際太空站（ISS）外的 MISSE-15 與 MISSE-16 實驗計畫，揭示了鈣鈦礦材料在極端環境下的獨特優勢。

鈣鈦礦具備奇特的「軟晶格」（Soft Lattice）特性。研究發現，雖然高能粒子會產生缺陷，但在特定溫度或光照環境下，這些有機-無機雜化材料展現出驚人的自癒（Self-healing）能力，能重新排列晶格以恢復光電轉換效率。這種特性讓鈣鈦礦在深空探測與長期軌道任務中，具備了比矽晶更高的生存韌性。

美國國家再生能源實驗室NREAL實驗人員製作鈣鈦礦太陽能樣品 (圖片來源：NREAL)

空間原位製造：未來太空工廠的「墨水」能源

NASA 太陽能研發計畫中最具野心的構想是「空間原位製造」（In-space Manufacturing, ISM）。由於鈣鈦礦具備溶液製程的特性，它不像矽晶需要高溫熔煉，而是可以透過「列印」或「塗佈」方式生產。

在 NASA 的願景中，未來的月球基地或大型太空站，無需從地球載運大面積的成品電池板，只需攜帶少量的鈣鈦礦「前驅體墨水」。透過太空級增材製造設備，在軌道上即可噴塗出足球場規模的柔性能源陣列。這種從「載運成品」到「軌道製造」的轉變，將大幅降低深空開發的物流門檻。

工程師在美國NASA格倫研究中心的實驗室太陽能模擬器中測量鈣鈦礦電池樣本。 (圖片來源：NASA)

太空資料中心：在 2.7K 的宇宙熱沉中優化 AI 算力

針對 Elon Musk 與川普政府推動的太空領先戰略，太空資料中心已成為財金圈熱議的話題。宇宙具備約 2.7K 的極低背景輻射溫度。透過大規模的鈣鈦礦柔性陣列提供穩定電力，太空資料中心可以利用巨大的輻射散熱板，將運算產生的廢熱以紅外輻射形式直接排往宇宙深處。在不受大氣干擾、 24 小時恆定日照的軌道環境下，鈣鈦礦能源將成為支撐「星際算力網」的最廉價來源。

2025 日本智慧能源週：台灣技術與 NASA 視野的交會

在全球鈣鈦礦技術競爭的版圖中，台灣鈣鈦礦科技正憑藉早期研發投入與實際應用開發經驗影起關注。而這一切，早在去 (2025) 年 2 月的日本智慧能源週（Smart Energy Week）便開始萌芽，成為了一個重要的轉折點。

當展場大多數攤位仍專注於傳統地面型/屋頂型發電時，台灣鈣鈦礦科技（Taiwan Perovskite Solar Corp, TPSC） 的攤位卻迎來了一批特殊的訪客——由 NASA 率領的交流團。事實上。這次 NASA 代表團主動前來，並非僅是禮貌性拜訪，而是雙方針對鈣鈦礦太陽能的開發潛力、實際應用經驗與面臨考驗進行了深入探討。

當多數產業目光仍侷限於地表發電時，NASA 的專家已在尋求能適應太空極端環境的製程夥伴。他們對台灣鈣鈦礦科技在鈣鈦礦太陽能技術累積的經驗與現階段的開發進展表現出濃厚興趣。對於 NASA 而言，尋找具備高度靈活性與量產潛力的民間技術廠商，是落實「美國太空優先」命令下成本控制策略的一環。

明日之星的商業化元年

鈣鈦礦太陽能已不再是實驗室裡的學術名詞，它是結合了材料科學、航太工程與 AGI 算力需求的關鍵戰略物資。從 NASA 對空間原位製造的研擬，到馬斯克對百萬衛星的部署，所有的路徑都指向同一個終點：一個更輕、更強、更具適應性的能源時代。相信在不久的未來，當人類的目光開始仰望星空，我們看到的不再只是閃爍的星光，而是由鈣鈦礦能源所驅動、永不熄滅的數位文明。

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