新型钙钛矿技术能否破解安防摄像头“无电无网”困局？

一直以来，安防行业对解决摄像头安装、使用及维护的“最后一公里”的问题尤为看重。特别是在偏远地区、复杂的户外环境中，“无电无网”的窘境频现。

安防行业长期面临“最后一公里”难题，尤其在偏远地区和复杂户外场景中，“缺电少网”成为摄像头部署与持续运行的现实挑战。

此前，为解决这一难题，在4G通信技术、低功耗技术等融合渗透下，涌现不少4G太阳能板摄像头，极大地解决了户外或偏远地区的安装布线和网络通信问题。
为应对这一挑战，行业曾借助4G通信与低功耗技术，推出太阳能供电摄像头，有效缓解了部分场景下的供电与联网难题。

然而，户外或偏远地区的局限在于，在阴雨天或清晨、傍晚等弱光时段，其输出电压会大幅下降，往往无法产生足够的电能，导致搭配的安防摄像头出现供电不足甚至停机，如若自带的电池续航也不足，则会导致监控空白，安全保障失效。
然而，传统太阳能方案在阴雨、晨昏等弱光条件下发电效率显著降低，易导致摄像头供电中断。若设备自带电池续航能力不足，监控系统可能出现空白，安防功能面临失效风险。

伴随着技术进步和应用创新，有厂商提出了“钙钛矿电池技术”，凭借高效率、低成本、轻量化等成为行业新宠。然而，有这样优势诸多的技术，也被不少业内人看好，在消费类和户外场景应用需求不断高涨之时，为何未能快速普及开来？
随着技术演进，钙钛矿电池以其高效、轻量、潜在低成本等优势受到关注。尽管被寄予厚望，该技术在实际安防场景中仍未广泛落地，其普及面临多重制约。

钙钛矿VS晶硅
钙钛矿与晶硅技术对比

在安防摄像头供电领域，钙钛矿多体现为太阳能电池形态，而传统光伏板则以晶硅为主。两者在光电转换效率、环境适应性、成本与形态等方面存在明显差异。

当前，在光伏行业整体面临降本与结构性竞争压力的背景下，钙钛矿技术的应用备受关注。
在行业降本增效的趋势下，钙钛矿被视为具有潜力的技术方向。

在安防摄像头领域，钙钛矿技术主要应用于太阳能供电的摄像头，通过其高效、轻量化和弱光发电能力，解决传统摄像头依赖电线、安装复杂等问题。
该技术可用于开发高效能、轻便的太阳能摄像头，缓解传统设备对固定电源和复杂布线的依赖。

从光电转换性能来看，相对于传统晶硅太阳能充电板对光照强度的依赖，钙钛矿电池的光电转换效率上限更高，单结理论转换上限约为33%，双结可达45%。且它的光吸收能力极强，电荷传输性能好，哪怕做成较薄的光吸收层也能高效发电。
钙钛矿电池在理论转换效率上优于晶硅，其光吸收与电荷传输特性突出，即便在薄层结构中也能保持高效发电。

特别是在弱光、微光情况下，钙钛矿也能稳定发电。相关数据显示，5000lux 的微光环境中，钙钛矿的发电性能是晶硅光伏产品的300%；阴雨天环境下是晶硅产品的 200%，即便在室内、屋檐下等光照不足的场景，也能为安防摄像头持续补能。
在弱光环境中，钙钛矿表现出更强的发电稳定性。测试表明，其在微光条件下的发电效能可达晶硅产品的数倍，适用于室内、屋檐等低照度场景。

与此同时，相对传统晶硅太阳能板的刚性结构和形态固定，钙钛矿具备一定的轻量化和柔性特性，能适配小型化、便携化的摄像头等。目前，已有厂商推出钙钛矿AI智能摄像机等专用IPC产品，适配家庭安防、室内监控、偏远山区零星监控等多场景，尤其适合光照不稳定的环境。
钙钛矿材料具备轻质与可柔性设计的特点，更适应小型化、移动式摄像头的需求。已有企业推出相关智能摄像机产品，适用于家庭、山区等多样场景。

然而，受材料稳定性、量产工艺等多重瓶颈限制，当前钙钛矿技术尚未在摄像头领域大规模应用，也有不容忽视的因素。
但受限于材料稳定性与制造工艺等问题，该技术在安防领域尚未实现规模化应用。

核心阻碍
主要制约因素

据了解，钙钛矿材料易受水分、氧气影响，在热光作用下可能出现离子迁移，导致结构劣化与性能下降。在户外长期使用的安防设备中，此类问题可能引发供电中断或功能故障。

除材料稳定性外，钙钛矿在大规模生产中仍面临工艺挑战。实验室中小尺寸电池效率较高，但商用级组件的效率与均匀性仍待提升，影响产品一致性。

此外，成本与良率也是关键阻力。目前钙钛矿组件生产成本显著高于晶硅产品，核心材料占比高，且生产线良率相对较低，难以满足安防行业对高性价比、规模化供应的要求。

可以想见的是，新兴技术的应用需要时间打磨，钙钛矿在弱光环境下的发电优势，能彻底解决传统太阳能摄像头在阴雨天、室内等场景的供电空白问题。当前，搭配钙钛矿组件的摄像头也开启应用，实现 “有光即有电”，无需依赖电网或大容量电池，将在偏远山区、地下车库、楼道等光照不足的监控盲区实现较好的场景覆盖。
尽管仍需完善，钙钛矿在弱光发电方面的优势，有望弥补传统太阳能摄像头的供电短板。部分已落地产品逐步实现“有光即可供电”，适用于山区、车库、楼道等监控盲区。

此外，钙钛矿可通过调整配方适配不同光谱需求，除常见安防场景，还能与特殊摄像头结合拓展新领域。诸如，在森林防火监控中，可定制吸收特定红外光谱的钙钛矿组件，既保障设备在林间弱光下供电，又能增强火灾预警的光谱识别能力；在水下安防摄像头中，搭配防水封装的钙钛矿电池，可利用水下微弱光线持续供电，解决水下摄像头续航难题。
通过材料配方的灵活调整，钙钛矿还可适应不同光谱场景，拓展至森林防火、水下监控等特殊安防领域，实现功能集成与持续供电。

总的来看，钙钛矿技术的应用前景依然是可观的，在钙钛矿技术突破不断，国内某厂商的平米级商用组件效率已突破 20%，全钙钛矿叠层组件效率更是超 31%；同时气相辅助表面重构等技术大幅提升了模组稳定性。
总体而言，钙钛矿技术前景依然积极。国内已有企业在商用组件效率与叠层技术方面取得进展，并通过工艺优化提升组件稳定性。

种种迹象表明，钙钛矿技术在户外无电无光环境下的安防摄像头领域的应用，将是实现永不断电的智能设备的重要基底。未来，除了民用安防，也将拓展到多场景的应用之中。
该技术有望为户外无源监控设备提供持久电力支撑，未来不仅服务于民用安防，也可能向更广泛的行业场景延伸。

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