根据IIM信息数据,2025年,消费电子与物联网传感器领域对半透明钙钛矿电池的需求增长显著,年采购量突破120万片。这一采购量标志着钙钛矿室内光伏已从技术验证阶段进入小批量商业化阶段。焦耳时代光伏首席分析师韩超在今年4月的行业分享中也判断,2026-2027年无源IoT、电子价签、遥控器将优先爆发。
微能量采集:室内光伏的配套技术
室内光伏的本质是微能量采集(Energy Harvesting)。与户外光伏追求瓦级大功率输出不同,微能量采集关注的是毫瓦甚至微瓦级别的能量获取与管理,其核心目标是从微弱、不稳定的环境能源中提取可用电能,为低功耗电子设备供电。一套完整的微能量采集系统通常由四个部分构成:
能量源:室内光(自然光或人工照明)、射频信号、温差等
收集器:将环境能量转换为电能的器件,如钙钛矿光伏电池、有机光伏电池等
电源管理单元(PMIC):对微弱电能进行升压、稳压、存储管理,并输出稳定电源
储能元件:可充电电池或超级电容,用于在无源时段维持设备运行
负载:低功耗MCU、传感器、通信模块等终端器件
在这套系统中,PMIC处于承上启下的关键位置。收集器产生的电能往往电压不稳定、功率微弱且随环境波动,无法直接为负载供电。PMIC的作用是将这些不稳定的微瓦级电能,转换为负载可用的稳定电源,并通过最大功率点跟踪(MPPT)技术确保换能器始终工作在最佳效率点。
目前,TI、ADI、e-peas等国际厂商均布局微能量管理芯片产品线,国内亦有厂商持续投入该领域。以米德方格MF9005为例,其针对室内弱光场景的技术特性包括:
启动门槛:支持380mV冷启动,3.7μW输入功率即可工作。
转换效率:集成Boost-Buck架构,转换效率≥90%。
输入适应性:支持250mV至3.2V输入电压范围,固定MPP电压。
测试数据显示,采用优化后的PMIC方案,钙钛矿光伏系统整体可用效率可从20%-30%提升至80%以上。该提升源于系统层面能量利用率的改善,而非材料效率本身的变化。
产业链协同与市场扩展
120万片的采购量为钙钛矿室内光伏提供了初步的市场验证,但要将这一规模从"小批量"扩展为"规模化",仍需产业链各环节的协同推进:
材料端:钙钛矿厂商需持续提升电池稳定性、一致性和成本竞争力。湿热稳定性与无铅化仍是关键技术卡点。
芯片端:PMIC厂商需降低启动门槛、优化MPPT算法、缩小封装尺寸,并通过出货量的提升来降低成本。
应用端:终端厂商需在光伏面积、储能容量、功耗管理之间取得平衡。炎和科技在CES 2026展出的"免充电"遥控器、电子纸相框等终端已提供可参考范例。
标准端:3GPP Release 19将Ambient IoT纳入标准架构,其技术规范中对终端峰值功耗提出了极低的要求。华为计划2026年Q3实现Ambient IoT全球首商用,标准推进将加速无源IoT规模化部署。