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告別“線”制:鈣鈦礦如何讓監(jiān)控?cái)z像頭實(shí)現(xiàn)“永不斷電”?

2025-11-10 09:12 視覺(jué)物聯(lián)

導(dǎo)讀:只要存在微弱的光線,鈣鈦礦電池就能為攝像頭持續(xù)穩(wěn)定地供電,讓攝像頭徹底擺脫電線的束縛,實(shí)現(xiàn)更加自由、廣泛的應(yīng)用,為安防監(jiān)控等領(lǐng)域帶來(lái)全新的發(fā)展機(jī)遇。

  人類的現(xiàn)代化進(jìn)程歷經(jīng)兩大關(guān)鍵階段:首先是電氣化革命,隨后邁入了移動(dòng)化時(shí)代。而在移動(dòng)化浪潮中,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展占據(jù)著尤為關(guān)鍵的地位,是推動(dòng)社會(huì)智能化轉(zhuǎn)型的核心力量。

  近年來(lái),物聯(lián)網(wǎng)呈現(xiàn)出蓬勃向上的發(fā)展態(tài)勢(shì),而“無(wú)源化”也逐漸成為智能終端演進(jìn)的重要方向。所謂“無(wú)源化”,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是要讓智能物聯(lián)網(wǎng)終端擺脫網(wǎng)線和電線這兩條線的束縛。

  目前來(lái)看,剪掉網(wǎng)線這一目標(biāo)已相對(duì)容易達(dá)成,借助5G、Wi Fi等先進(jìn)的無(wú)線通信技術(shù),各類設(shè)備能夠便捷地接入網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)傳輸與交互。然而,剪掉電線卻步履維艱。這根線,成了束縛物聯(lián)網(wǎng)終端的“最后一公里”。

  被電線“捆綁”的物聯(lián)網(wǎng)攝像頭

  在物聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展、安全意識(shí)與日俱增的當(dāng)下,安防監(jiān)控的重要性愈發(fā)圖凸顯,以攝像頭為代表的各類物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品給人們的生活帶來(lái)了極大的便利。然而,傳統(tǒng)攝像頭存在明顯短板,受到“網(wǎng)線+電線”的雙重限制,不僅導(dǎo)致安裝成本高、后續(xù)維護(hù)難度大,更在偏遠(yuǎn)地區(qū)、室外等復(fù)雜環(huán)境中,常常面臨“無(wú)電可用”的窘境。

  傳統(tǒng)攝像頭在安裝時(shí),布線過(guò)程繁雜,需要專業(yè)人員花費(fèi)大量時(shí)間和精力進(jìn)行操作。這不僅使得安裝成本大幅增加,還往往需要對(duì)建筑進(jìn)行侵入式改造。而且這些攝像頭需要連接電線才能正常工作,這就極大地限制了它們的安裝位置。

  除了安裝麻煩,傳統(tǒng)攝像頭的維護(hù)也是一大問(wèn)題。由于需要定期檢查電線是否存在破損、老化等問(wèn)題,還要進(jìn)行不定期的充換電操作,這都需要耗費(fèi)大量的人力和物力資源。在這個(gè)本應(yīng)是“物”服務(wù)于人的時(shí)代,卻因?yàn)閿z像頭對(duì)電線的依賴,變成了人服務(wù)于“物”。

  不過(guò),隨著基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的日益完善,以及4G模組成本和流量資費(fèi)的逐漸降低,4G攝像頭成功突破了傳統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)連接方面的局限,不再受網(wǎng)線的束縛。這一特性使得4G攝像頭在無(wú)電、無(wú)網(wǎng)的偏遠(yuǎn)地區(qū)得以大展身手,比如偏遠(yuǎn)山區(qū)的村落、廣袤無(wú)垠的林場(chǎng)、人跡罕至的油田等等,4G攝像頭的身影無(wú)處不在。

  特別值得留意的是,4G攝像頭通常會(huì)搭配太陽(yáng)能板一同使用,目前這種組合在安防監(jiān)控領(lǐng)域已經(jīng)取得了顯著成效。然而,在這一進(jìn)程中,傳統(tǒng)太陽(yáng)能光伏板的局限性也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。

  傳統(tǒng)太陽(yáng)能光伏板的工作原理基于光電效應(yīng),當(dāng)太陽(yáng)光照射到光伏板上時(shí),光子與光伏板內(nèi)的半導(dǎo)體材料相互作用產(chǎn)生電流,從而實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能到電能的轉(zhuǎn)化。而這也就決定了它對(duì)光照條件有著極高的依賴性,在光照充足的情況下,它能夠高效地為攝像頭供電,保障監(jiān)控工作正常進(jìn)行。

  但一旦處于室內(nèi)環(huán)境或者遇上陰雨天氣,由于光線強(qiáng)度大幅減弱,傳統(tǒng)太陽(yáng)能光伏板往往難以產(chǎn)生足夠的電能,這就會(huì)導(dǎo)致攝像頭會(huì)面臨供電不足甚至無(wú)電可用的尷尬局面,無(wú)法正常工作,進(jìn)而使監(jiān)控出現(xiàn)空白區(qū)域,無(wú)法為這些場(chǎng)所提供有效的安全保障。

  那么,正如手機(jī)擺脫電話線實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通訊革命,有沒(méi)有一種技術(shù)能夠幫助攝像頭擺脫束縛,剪斷“最后一根電線”,真正實(shí)現(xiàn)“有光即有電,隨處可部署”的理想狀態(tài)?答案是肯定的,那就是鈣鈦礦技術(shù)。

  鈣鈦礦技術(shù),開(kāi)啟破局新篇

  根據(jù)了解,鈣鈦礦并非單一材料,而是一類具有ABX3結(jié)構(gòu)的晶體材料的總稱,可選的材質(zhì)種類眾多。而鈣鈦礦電池是以鈣鈦礦型(ABX3型)晶體作為吸光層材料的薄膜太陽(yáng)能電池,其核心結(jié)構(gòu)類似“三明治”,依次由電子傳輸層、鈣鈦礦層、空穴傳輸層組成。

  近年來(lái),晶硅電池的光電轉(zhuǎn)換效率逐漸逼近理論極限,在此背景下,具備高效率、低成本、輕量化等特點(diǎn)的鈣鈦礦技術(shù)成為行業(yè)新寵,其擁有著多方面的突出優(yōu)勢(shì)。

  高效率:鈣鈦礦具備出色的光吸收能力和良好的電荷傳輸性能,使得鈣鈦礦太陽(yáng)能電池能夠在較薄的光吸收層中實(shí)現(xiàn)高效的光電轉(zhuǎn)換。鈣鈦礦單結(jié)理論轉(zhuǎn)換上限約為33%,鈣鈦礦雙結(jié)可達(dá)45%,而晶硅的理論上限僅為29.4%。

  低成本:鈣鈦礦組件生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)單,可在45分鐘內(nèi)將化工原料、玻璃、靶材、膠膜在單一工廠加工為組件,目前GW級(jí)別產(chǎn)能組件,極大地降低了生產(chǎn)成本,在成本控制方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。

  輕量化與柔性應(yīng)用:鈣鈦礦光伏技術(shù)與晶硅技術(shù)的根本性差異在于鈣鈦礦材料的可設(shè)計(jì)性,通過(guò)調(diào)節(jié)比例,鈣鈦礦系列幾乎可以得到近乎無(wú)限的配方,擁有各種不同的特性,因此不斷改進(jìn)設(shè)計(jì),就可以不斷提電池的性能,為不同場(chǎng)景下的能源供應(yīng)提供了新的解決方案。

  除此之外,鈣鈦礦太陽(yáng)能電池還有一個(gè)尤為關(guān)鍵的特性,即在微光/弱光環(huán)境下穩(wěn)壓發(fā)電。傳統(tǒng)晶硅電池在弱光條件下,輸出電壓會(huì)出現(xiàn)急劇下降的情況,導(dǎo)致無(wú)法有效發(fā)電,更無(wú)法為電子設(shè)備提供穩(wěn)定的能量補(bǔ)充。

  而鈣鈦礦電池卻能在微光/弱光環(huán)境下,依然能夠保持較高的光電轉(zhuǎn)換效率。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,在5000 lux環(huán)境里,鈣鈦礦技術(shù)的發(fā)電性能是晶硅光伏產(chǎn)品的300%;在陰雨天的環(huán)境里,其發(fā)電性能是晶硅光伏產(chǎn)品的200%;在室外標(biāo)準(zhǔn)光照下,綜合全天發(fā)電量也有35.6%的提升,是光伏行業(yè)的顛覆性技術(shù)。

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圖源:光因科技

  這也表明,只要存在微弱的光線,鈣鈦礦電池就能為攝像頭持續(xù)穩(wěn)定地供電,讓攝像頭徹底擺脫電線的束縛,實(shí)現(xiàn)更加自由、廣泛的應(yīng)用,為安防監(jiān)控等領(lǐng)域帶來(lái)全新的發(fā)展機(jī)遇。

  光因科技:鈣鈦礦領(lǐng)域的領(lǐng)航者

  在鈣鈦礦技術(shù)這一極具潛力與前景的新興賽道中,有一家企業(yè)脫穎而出,它就是深圳市光因科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“光因科技”)。

  光因科技成立于2022年,是一家專注鈣鈦礦光伏組件開(kāi)發(fā)、規(guī)?;圃旒岸鄨?chǎng)景商業(yè)化應(yīng)用的全球性高科技企業(yè)。公司致力于通過(guò)高效率、低成本、柔性化的鈣鈦礦太陽(yáng)能技術(shù),為全球能源轉(zhuǎn)型提供創(chuàng)新解決方案,并在技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程和商業(yè)化應(yīng)用三大維度持續(xù)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。

  今年3月20日,光因科技徐州高新區(qū)200MW鈣鈦礦光伏電池產(chǎn)線成功貫通出片,從2025年2月20日核心設(shè)備搬入,到全線貫通出片僅用時(shí)29天,從2024年11月27日開(kāi)工建設(shè)開(kāi)始計(jì)算,產(chǎn)線建設(shè)整體用時(shí)不足4個(gè)月,刷新行業(yè)標(biāo)桿。6月4日,光因科技(SolaEon)研發(fā)的1.2m×0.6m的商用單結(jié)鈣鈦礦組件,經(jīng)中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院權(quán)威認(rèn)證:在全面積(0.72㎡)上實(shí)現(xiàn)了20.7%的光電轉(zhuǎn)化效率,對(duì)應(yīng)功率高達(dá)149W。這是全球鈣鈦礦技術(shù)首次在平米級(jí)組件上突破20%全面積效率大關(guān),刷新了平米級(jí)商用鈣鈦礦組件效率世界紀(jì)錄。

  不僅如此,在全球鈣鈦礦領(lǐng)域中,光因科技四項(xiàng)核心技術(shù)指標(biāo)世界第一:其中在代表產(chǎn)業(yè)化工程工藝水平的1200cm2組件上:光因科技連續(xù)兩次登頂美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的《太陽(yáng)電池最高研究效率圖》,并以21.1%的穩(wěn)態(tài)效率世界紀(jì)錄保持至今。在代表商業(yè)化水平的平米級(jí)商用組件上:光因科技成為全球首個(gè)在平米級(jí)鈣鈦礦組件上突破20%效率大關(guān)的企業(yè)。在全面積(0.72㎡)實(shí)現(xiàn)20.7%,光照面積(0.64㎡)實(shí)現(xiàn)21.88%的轉(zhuǎn)化效率,將鈣鈦礦商用組件的效率大幅提升至新的水平,還超過(guò)了商用碲化鎘(CdTe)、銅銦鎵硒(CIGS)等主流薄膜光伏技術(shù),對(duì)于光伏行業(yè)來(lái)說(shuō)有著里程碑式的意義。在代表未來(lái)技術(shù)前瞻布局的全鈣鈦礦疊層組件上:光因科技已經(jīng)實(shí)現(xiàn)31.55%的電池效率和31.44%的穩(wěn)態(tài)效率。

  截至目前,光因科技在鈣鈦礦領(lǐng)域不斷突破自我,共打破了鈣鈦礦領(lǐng)域的19項(xiàng)世界紀(jì)錄,并登頂馬丁?格林的《太陽(yáng)能電池效率表》(64版、65版以及66版),兩次被美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)“冠軍組件效率”榜單收錄。

  與此同時(shí),2025年9月10日,光因科技鈣鈦礦光伏組件成功通過(guò)德國(guó)萊茵TüV(TüV Rheinland)的IEC 63163國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)全項(xiàng)測(cè)試。作為全球少數(shù)獲此認(rèn)證的鈣鈦礦光伏企業(yè)之一,光因科技再添國(guó)際權(quán)威背書(shū),同時(shí)也通過(guò)RoHS環(huán)保認(rèn)證,已構(gòu)建起“環(huán)保合規(guī)+性能可靠”的雙重產(chǎn)品認(rèn)證體系,不僅在鈣鈦礦組件的穩(wěn)定性、可靠性與商業(yè)化能力方面樹(shù)立新標(biāo)桿,更為進(jìn)軍全球消費(fèi)電子市場(chǎng)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

  作為鈣鈦礦光伏領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè),光因科技在商業(yè)化應(yīng)用方面已經(jīng)邁出了堅(jiān)實(shí)的步伐,取得了顯著的成績(jī)。公司與安克創(chuàng)新達(dá)成戰(zhàn)略性合作協(xié)議,攜手推出了全球首款鈣鈦礦太陽(yáng)能傘及柔性太陽(yáng)能斗篷,為戶外活動(dòng)提供了便捷的補(bǔ)能解決方案,滿足了人們?cè)趹敉鈭?chǎng)景下的能源需求。

  此外,光因科技還與杭州企業(yè)研極微科技強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,共同發(fā)布了首款全球首款不插電、免充電的攝像機(jī)——鈣鈦礦AI智能攝像機(jī)。這一創(chuàng)新產(chǎn)品首次將鈣鈦礦技術(shù)應(yīng)用于IoT物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,開(kāi)創(chuàng)了不插電攝像頭這一全新品類,為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的發(fā)展帶來(lái)了新的可能性。

  根據(jù)介紹,光因科技與研極微聯(lián)合發(fā)布的這款鈣鈦礦AI智能攝像機(jī),具有兩大突出優(yōu)勢(shì)。一方面,通過(guò)研極微自主設(shè)計(jì)的底層芯片架構(gòu),將攝像頭的系統(tǒng)功耗從幾W降低至10mW,大幅降低其工作電耗;另一方面,通過(guò)鈣鈦礦光伏技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)能,即使在室內(nèi)、屋檐下、陰雨天等弱光場(chǎng)景下,攝像機(jī)仍可以穩(wěn)定補(bǔ)能,實(shí)現(xiàn)“有光就有電”,真正意義實(shí)現(xiàn)弱光、微光、室內(nèi)、屋檐下、陰雨天持續(xù)補(bǔ)能,永不換電,永不插電。

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圖源:研極微

  未來(lái),光因科技將將繼續(xù)砥礪前行,積極推動(dòng)鈣鈦礦光伏技術(shù)在消費(fèi)電子、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、建筑光伏一體化(BIPV)、分布式能源、集中式能源系統(tǒng)等領(lǐng)域的深度滲透,讓鈣鈦礦技術(shù)“飛入尋常百姓家”。

  寫(xiě)在最后

  一線剪斷,萬(wàn)象互聯(lián)。鈣鈦礦技術(shù)的出現(xiàn),讓監(jiān)控?cái)z像頭擺脫了電線的束縛,引領(lǐng)著監(jiān)控行業(yè)邁入了無(wú)線監(jiān)控的新紀(jì)元。從家庭安防到戶外監(jiān)測(cè),從商業(yè)應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域,擺脫電線束縛的監(jiān)控?cái)z像頭將無(wú)處不在,為人類的生活和工作帶來(lái)更多的便利和安全保障。在未來(lái),隨著鈣鈦礦技術(shù)的不斷成熟和突破,我們有理由相信,將會(huì)有更多的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品受益于這一技術(shù),真正實(shí)現(xiàn)“無(wú)源”化部署。