随着低功耗物联网(IoT)设备在智能家居、楼宇自动化等领域的爆发式增长,对无需频繁更换电池的微能量采集需求日益迫切。有机光伏(OPV)技术凭借其轻、薄、柔的特性,以及在室内低光环境下优异的能量采集能力,正成为驱动万亿级物联网节点的关键力量。以下五家企业代表了当前OPV技术在材料、工艺及商业化方面的前沿进展。
Epishine
Epishine是一家瑞典能源公司,基于可打印的有机光伏(OPV)材料,与ASCA合作,生产的OPV电池以其独特的特性而著称,如轻薄、柔韧性以及在室内低光条件下的高效能。这些特性使得Epishine的产品非常适合室内应用,如为物联网(IoT)设备供电。
公司新建的生产工厂,其标准6联电池50 mm x 50 mm有机光伏(OPV)太阳能组件的年生产能力达1亿套。该公司采用“卷对卷”生产工艺,制造用于低功耗电子设备的室内光伏组件,利用槽模涂布技术,将不到1微米厚的太阳能电池堆涂到50微米的箔上。该产品于2022年12月量产,转换效率为13%,使用寿命约10年,可用于温度和湿度控制、读卡器和火灾警报器。
Dracula Technologies
Dracula Technologies成立于2012年,公司LAYER® 技术是 10 多年研究和开发的成果,能够提供灵活且可定制的模块,这些模块支持物联网所需的小型和可变形状的物体,而且成本非常低。
LAYER®专为物联网设备设计,是世界上第一个通过喷墨印刷生产的自由形状有机光伏(OPV)模块,可以有效地从环境光中产生能量。采用 LAYER® 技术安装的智能家居设备可通过标准室内照明自动充电,即使在弱光条件下(低于50Lux)也是如此。
LAYER® 是可定制且环保的,这要归底于使用标准喷墨打印机和有机光活性墨水的独特制造工艺。OPV 模块可以采用任何形状、适应最小的格式并使用不同类型的材料来满足各种应用的需求,包括室内物联网设备、可穿戴设备以及任何其他以超低功耗运行的组件。2024年开始量产,转换效率13%,使用寿命10年。
碳谷科技
碳谷科技是由中国台湾省位速科技股份有限公司与广州盛门新材料科技有限公司合资组建的,传承了中国台湾省在半导体、光电材料和精密制造等领域多年的技术积累和产业优势,专注于有机(OPV)光伏电池组件与装备的研发、生产与销售。
碳谷科技在低成本材料和大面积制备的新一代OPV组件量产方面实现了突破,大尺寸量产并不会造成转换效率的耗损。
碳谷科技OPV光伏电池转换效率连续两年获世界最高纪录,室外转化效率可达18%,室内转化效率可达25%-30%;柔性基材OPV组件幅宽达650mm,玻璃基材OPV产品尺寸可达1450mm*1800mm。
Hering Group
Hering Group是拥有数百年历史的德国建筑和工程公司,集团已收购有机太阳能薄膜开发商Asca位于德国Kitzingen的光伏制造厂。Asca在位于法国和德国的制造厂生产有机光伏。每年生产100万平方米的薄膜。
追光科技
追光科技成立于2020年4月,由有机半导体技术专家联合创立,创始人/CEO杨曦博士在有机半导体产业界具有7年以上的材料开发及商业化经验;联合创始人/首席科学家陈红征教授是全球有机光伏领域顶尖科学家。
追光科技同步开展有机光电材料和器件两部分业务。在材料业务上,公司在有机发光材料方面已实现量产出货,在有机光伏材料的研发和放量生产方面也有进展。在器件业务上,公司目前主推有机光伏模组的产业化,并在有机光电传感等领域均有布局。
商业化方面,追光科技目前拥有月产吨级的有机光电材料供应体系。依靠已经建成的200 * 200 mm²光伏模组产品开发线,公司已推出第一代有机光伏模组DEMO,并开始客户验证。
市场展望:从“供电”到“赋能”
从欧洲的工艺革新到中国企业的效率突破,OPV技术正在经历从实验室向工厂的关键跨越。Epishine与Dracula Technologies展示了卷对卷(R2R)和喷墨打印技术在实现低成本、大规模生产上的潜力;碳谷科技与追光科技则代表了东亚地区在材料研发与转换效率上的竞争优势;而Hering Group的产能整合预示着OPV在建筑一体化(BIPV)等大型应用场景的落地可能。
未来,随着材料寿命的进一步延长和制造良率的提升,OPV有望彻底解决物联网设备的“最后一米”供电问题,成为构建无电池、自供能智能世界的底层基石。