2025年2月25日，台北—劍橋訊 在全球綠能競賽的白熱化階段，一項由台灣與英國頂尖機構組成的國際科研聯盟正式啟動。石墨烯技術新創GraphEnergyTech宣布攜手台鈣科 (TPSC)、工研院及劍橋大學，獲得英國創新署884,129英鎊（約3,751萬台幣）補助，共同開展總值達1,137,522英鎊（約4,820萬台幣）的 GETPSC「Graphene Electrode Technology for Perovskite Solar Cells, 石墨烯電極鈣鈦礦太陽能電池」計畫。這是一項為期兩年的大膽項目，旨在重新定義下一世代太陽能技術。這項跨國合作不僅將改寫太陽能產業的技術版圖，更預示著台灣鈣鈦礦製造與綠能科技的關鍵樞紐地位。
技術突破：石墨烯電極解鎖產業瓶頸
GraphEnergyTech 由具有遠見卓識的領導者—洛桑聯邦理工學院的 Michael Grätzel 教授和劍橋大學石墨烯中心的 Andrea Ferrari 教授共同創立，正在重新定義再生能源的可能性。 2024 年，GraphEnergyTech由 Aramco Ventures 領投的一輪融資中籌集了 100 萬英鎊，進一步推動了革新太陽能技術以及印刷電子、電池、超級電容器、LED 照明和顯示器應用的努力。 GETPSC 該計畫核心在於運用GraphEnergyTech獨家開發的石墨烯電極，取代傳統太陽能電池的金屬電極結構。現行太陽能板普遍採用銀電極，但據新南威爾士大學研究顯示，全球銀礦儲量恐在2050年前因太陽能裝置量暴增而枯竭。銀普遍用在現行矽晶太陽能產業,作為太陽能電池電極的核心材料，銀的全球年需求量已從2010年的8,000噸攀升至2024年的23,000噸，其中太陽能佔比達35%。UNSW團隊建立動態系統模型顯示，在當前開採速率下，已知銀礦儲量（53萬噸）將在2047年觸及枯竭臨界點。此預測與IEA的「既定政策情境」（Stated Policies Scenario）高度吻合，後者指出2030年銀供應缺口將達12%
石墨烯技術的導入，不僅能緩解貴金屬耗竭危機，其優異的導電性（10^6 S/m）與化學穩定性，更可將鈣鈦礦電池的衰減率降低40%，大幅提升產品壽命。
「這不是單純的材料替代，而是從根本重構光電轉換架構。」計畫主持人、劍橋大學石墨烯中心主任Andrea Ferrari教授指出。根據 Shockley-Queisser 理論 ，單結鈣鈦礦電池的極限效率約為 31-33%，透過疊層設計（如鈣鈦礦-矽、鈣鈦礦-鈣鈦礦），可突破單結極限，理論效率可達 40-50%, 遠超越矽晶電池的29.4%極限，卻因金屬電極與鈣鈦礦層的界面不穩定性，導致實際應用時效率驟降。石墨烯的二維結構能形成原子級密合界面，使電池在85℃/85%RH嚴苛環境下仍維持90%初始效能。
此次GraphEnergyTech參與GETPSC「石墨烯電極鈣鈦礦太陽能電池」計畫成員有來自各領域專家:
產業協作：台鈣科水星二號平台助攻量產
值得注意的是，此計畫特別納入了台灣在鈣鈦礦電池製造方面的豐富經驗。台鈣科與工研院將攜手合作，將石墨烯電極整合至台鈣科技位於新竹的水星二號平台。借助水星二號平台的試產及量產經驗，以及大數據分析技術，將加速產業化進程。此舉不僅能將單位電池的銀用量從130毫克降至完全替代，每GW產能更可節省約35公噸的銀礦開採。
台灣鈣鈦礦太陽能公司研發長林漢塗強調：「我們借鏡台鈣科技的水星二號技術平台，開發出片對片(S2S)及卷對卷（R2R）試產平台，目標是將模組生產速度提升至每分鐘5公尺。」這項技術突破有望將鈣鈦礦電池的製造成本壓低至每瓦0.15美元（約4.5台幣），較現行的矽晶電池再降低30%。
資金佈局：國際資本競逐綠能賽道
本次獲得的英國創新署補助中，GraphEnergyTech將運用591,250英鎊（約2,505萬台幣）建立試產線，劍橋大學則獲撥292,879英鎊（約1,243萬台幣）用於材料分析平台建置。值得注意的是，GraphEnergyTech甫於2024年獲得沙烏地阿美旗下Aramco Ventures挹注100萬英鎊（約4,244萬台幣），加上本次計畫自籌的253,393英鎊（約1,074萬台幣），顯見國際資本對替代性能源技術的高度關注。
「這項合作驗證了台灣在全球綠能供應鏈的新機會。」工研院游經理表示 從石墨烯漿料製備、精密塗佈到模組封裝，台灣企業已掌握多關鍵專利及製程數據，結合英國的基礎科研實力，將加速推動第三代太陽能技術商用化。
市場前景：兆元級應用蓄勢待發
除太陽能領域，GraphEnergyTech正將石墨烯電極技術延伸至印刷電子與儲能系統。其開發的柔性電池已實現450Wh/kg能量密度，可應用於穿戴裝置與電動車。在LED照明領域，石墨烯導熱係數達5,000W/mK的特性，使高功率燈具散熱效率提升60%，預計2026年導入量產。
隨著全球2050淨零時程逼近，這項台英合作案不僅是技術突破，更是產業生態系的典範轉移。從材料革新、製程優化到資本串聯，台灣正以顯示器及半導體等級的精密製造實力，在綠能革命中搶佔戰略制高點。
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