日本电气通信大学开发的圆筒形钙钛矿光伏电池
日本电气通信大学正致力于将下一代光伏电池“钙钛矿”加工成圆筒形，以提升其耐久性并推动实用化。与传统的平面形电池相比，圆筒形设计不仅能有效抵御环境侵蚀，还有望大幅提升发电量。该校计划于10月成立产学合作联盟，集中推进量产技术开发、应用场景拓展及性能评估，加速产品化进程。
技术突破：圆筒形设计提升耐久与发电效率
钙钛矿光伏电池凭借轻量、可弯曲及高发电效率等优势，被视为极具潜力的下一代光伏技术。然而，其材料易与水分和氧气反应导致晶体结构劣化，目前耐久性最高仅约10年，远不及硅基光伏电池的30年寿命。因此，延长使用寿命成为该技术面临的核心挑战。
玻璃管密封攻克寿命痛点
为解决寿命问题，研究团队创新性地将光伏电池单元像荧光灯一样密封在圆筒形玻璃管中。这种封装技术能将钙钛矿材料与外界环境隔离，有效抑制雨水、强风等自然因素导致的性能劣化。
360度吸光实现发电翻倍
除了提升耐久性，形状的改变更带来了发电效率的飞跃。圆筒形设计使其不仅能利用直射阳光，还能吸收来自各个方向的反射光。研究证实，其每日总发电量可达平面形电池的1.5至2倍。横川慎二教授指出：“全天候接收多方向光线，显著增加了日均发电量。”
此外，平面形光伏安装受限于太阳入射角，而圆筒形电池在早晚低角度光照时段，以及城市建筑墙面、农田等以往难以安装的区域，均能实现高效发电，极大拓宽了应用场景。
实地验证与产学合作加速产业化
茶园实证试验成效显著
研究团队已将该技术应用于钙钛矿材料，并自今年4月起在静冈县菊川市的日本农林技术研究所茶业研究中心开展实证试验，评估发电量及茶叶生长情况。初步结果显示，该电池不仅能透过茶树生长所需的光线，且具备优异的抗风雨能力，在台风天气中仍未倒伏。后续还计划在东京都大岛町扩大试验。
组建联盟攻克量产难题
为推动研究成果的产业化，该校计划成立产学合作联盟。通过引入民间企业的技术与开发实力，集中攻克玻璃管加工与密封、布线及电力控制等实用化关键课题。随着日本电机和电缆等厂商的加入，联盟还将共同制定性能评估、安全性及维护管理标准。横川教授强调：“社会实际应用需要企业与高校合作，共同建立完善的机制与规则。”
市场前景：2040年全球规模将超4万亿日元
全球市场爆发与中日竞争态势
钙钛矿光伏电池市场正迎来快速增长期。据富士经济预测，2025年全球市场规模将达1476亿日元，至2040年有望激增至3.948万亿日元。目前，中国已运行吉瓦时（GWh）级量产设备，正加速构建大规模生产体系；日本方面，积水化学等企业也在积极推进量产布局。
日本政府战略与环保技术前瞻
日本政府亦大力助推产业发展。日本经济产业省在《下一代光伏电池战略》中，明确提出统筹量产技术、完善生产体系及创造需求的方针，力争2040年实现约20吉瓦装机容量。此外，日本占全球碘产量约30%，从经济安全角度来看，该产业具有重要的战略意义。
当前，行业竞争已从转换效率扩展至量产技术、耐久性及新用途开发。面向未来的大规模普及，东京大学等机构正联合企业研发碘、铅等材料的回收再利用技术；电气通信大学早濑修二特聘教授团队则在推进以锡替代铅的无铅型钙钛矿电池研发。
面对中国企业加快构建大规模产能的背景，日本企业若要保持竞争力，必须在价格和效率之外，积极开拓墙面、农田等新兴发电场景，并依托回收利用与无铅技术等自主研发成果，全面加速产业化进程。