日本推進薄膜型鈣鈦礦農業應用,千葉大學展開水田農電共生實證

千葉大學把薄膜型鈣鈦礦帶進水田，電氣通信大學則以圓筒與吊橋結構挑戰陡坡茶園；兩種不同設計，正測試下一代太陽能如何真正適應農業場域

圖 / Newswitch

日本鈣鈦礦太陽能的應用正在出現一個值得關注的方向：不再只是把新型太陽能電池取代既有面板，而是開始依照土地、作物與農業環境，重新設計太陽能模組本身。

2026年，日本接連出現兩項具有代表性的農業型鈣鈦礦太陽能實證。一項位於千葉大學柏之葉校區，研究團隊將薄膜型鈣鈦礦太陽能電池架設於實際種植水稻的水田上方；另一項則由日本國立電氣通信大學與靜岡縣合作，將可彎曲的鈣鈦礦太陽能電池封裝進圓筒，再以類似吊橋的方式架設於陡峭茶園。兩者面對的地形與農作條件不同，所採用的模組結構也完全不同，卻共同指向一個問題：當太陽能電池變得更輕、更薄、更柔性之後，能源設備能不能開始主動適應農業，而不是要求農地配合太陽能？

千葉大學把薄膜型鈣鈦礦帶進水田，驗證稻作與發電能否並行

依Newswitch相關報導資訊，此次水田實證場域約1,100平方公尺，其中約180平方公尺設置鈣鈦礦發電設備，共配置96組搭載薄膜型鈣鈦礦太陽能電池的「透鏡型模組」。2026年5月11日，千葉大學也在柏之葉校區水田舉行開所及插秧活動，現場同時設有既有矽晶太陽能板與薄膜型鈣鈦礦太陽能設備，讓研究團隊能在實際稻作環境中進行農業操作與發電驗證。

這項實驗並不只看「發多少電」。官方規畫的驗證項目包括水田環境下透鏡型模組的性能、設備對農作業的影響、稻米收穫量與品質，以及水田溫室氣體甲烷排放的變化。也就是說，要證明這套設備適合農電共生，不能只有太陽能發電性能良好，還必須確認水稻可以正常生長、農民能夠持續進行田間作業，甚至連農業環境效應都必須納入評估。

電氣通信大學換一種解法，把柔性電池藏進圓筒、掛上陡坡茶園

圖 / 千葉大學

如果千葉大學面對的是「水田如何容納新型太陽能」，電氣通信大學與靜岡縣則正在處理另一種完全不同的農業環境——地面柔軟、坡度較大的茶園。

電氣通信大學於2026年4月27日公布，與靜岡縣共同展開「吊橋型圓筒形太陽能模組」Solar Sharing實證，將鈣鈦礦太陽能設備設置於茶園等陡峭斜坡。該校在靜岡縣2025年度「次世代型太陽電池導入模型創出業務委託事業」中獲選，並於當年度完成菊川市茶園內設備設置；2026年度則進一步進行全年發電量測與茶葉生長評估。

這套系統最特別的地方，是研究團隊沒有沿用平板模組，而是把薄而且可以彎曲的鈣鈦礦太陽能電池片封裝於圓筒形結構之中。依電氣通信大學說明，圓筒形設計可降低太陽位置變動帶來的影響，讓系統在一天不同時間維持較穩定的發電表現；多個圓筒之間又保留間距，使太陽光與風可以穿過設備，到達下方正在生長的茶樹。

傳統太陽能設備通常需要較強固的固定架台，但部分茶園位於坡地，地面條件也未必適合進行大型基礎工程。電氣通信大學指出，吊橋型模組可以在強風環境下卸除部分風力，同時減少強固架台的設置與拆除工程，因此讓太陽能系統有機會導入地面較柔軟、坡度較大的茶園。換句話說，這項研究並不是先要求茶園整理成「適合太陽能板的土地」，而是反過來改變模組形狀與架設方式，讓設備去配合既有地形。對於過去因坡度、地基或施工條件而不容易導入大型太陽能設備的土地來說，這正是柔性鈣鈦礦與傳統硬質模組最值得比較的地方之一。

目前靜岡實證也不只評估發電。研究團隊將透過全年量測圓筒形太陽能模組的發電量，同時觀察茶葉生長狀況，確認設備架設後，能源生產與茶園農業是否可以在相同土地上並存。依電氣通信大學公布的後續規畫，團隊希望根據實證結果，再與靜岡縣內企業合作，進一步發展利用吊橋型圓筒太陽能模組特性的正式Solar Sharing事業。

一個做水田、一個攻陡坡，真正共同點是「讓太陽能適應土地」

千葉與靜岡兩項實證放在一起看，差異其實十分明顯。千葉大學面對平坦但需要持續灌溉、插秧、收割及農機作業的水田，因此使用薄膜型鈣鈦礦搭配透鏡型模組，並同步評估稻米產量、品質、農業操作及甲烷排放；電氣通信大學面對的則是陡峭茶園，因此將柔性鈣鈦礦封進圓筒，再利用吊橋結構降低對傳統大型架台與地面條件的依賴。

柔性鈣鈦礦帶來的價值之一，在於模組形式可以開始跟著使用環境改變。水田有水田的設計，坡地有坡地的設計，未來如果進入溫室、農舍、建築外牆或其他特殊結構，同樣也可能發展完全不同的模組形式。這也讓農電共生的思考從「農地上方能不能架太陽能板」，逐漸變成「什麼樣的太陽能設備最適合這塊農地」。

目前無論千葉的水田實證，或靜岡的陡坡茶園計畫，都仍處於驗證階段，後續仍需要累積發電、作物生長、設備耐久性、農業操作以及商業可行性等資料，不能直接解讀為已經全面進入商業化。但兩項計畫同時出現在2026年的日本，也透露出一個相當明確的發展方向：下一代太陽能的競爭，可能不只是誰的電池轉換效率更高，也包括誰能進入更多傳統太陽能難以使用的空間。

從千葉的水田，到靜岡的陡坡茶園，鈣鈦礦正在測試的其實是同一件事——當太陽能設備變得更輕、更薄、更柔性之後，未來是否能讓「土地配合太陽能」的邏輯翻轉過來，真正做到讓太陽能適應土地、農業與既有環境。

文章資訊來源

1. 以吊橋型圓筒形太陽能模組推動農電共生事業——讓鈣鈦礦太陽能電池能夠設置於陡峭茶園

2. 2025、2026年度次世代型太陽能電池導入模型實證創出委託事業

3. 圓筒形鈣鈦礦太陽能電池，在茶園實證農電共生

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