在伦敦大学学院的实验室里，一块指甲盖大小的钙钛矿太阳能板在普通室内灯光下静静工作，输出功率足以支持一个温湿度传感器节点运行。这项由国际团队开发的新型钙钛矿光伏技术，在室内光照下实现了37.6%的转换效率，创下该领域的世界纪录。

全球170亿物联网节点正面临供电困境。传统电缆布线复杂、电池更换繁琐，导致高昂维护成本和断电期间数据丢失风险，严重制约着物联网向灵活性、集成化和便携化方向发展。

01.
物联网供电困境

数十亿物联网设备依赖传统电池供电，形成不可持续的维护负担。随着物联网扩展，这一数字还在持续增长。现有节点主要依赖电缆或电池供电，存在供能、信号传输需求带来的布线复杂问题。

电池供电的设备需要定期更换电池，导致维护成本高昂。断电期间还会造成数据丢失风险，难以满足物联网设备灵活性、集成化和便携化需求。

英国伦敦大学学院的Abdi Jalebi博士指出："数十亿需要少量能源的设备依赖电池更换——这是不可持续的做法。随着物联网扩展，这个数字还将增长。"

传统硅基太阳能电池在室内低光环境下表现不佳，无法有效收集室内光线为物联网设备供电。现有室内光能采集技术成本高、效率低，限制了其大规模应用。

02.
“室内物联网设备”理想供电源

钙钛矿材料在低光照条件下的能量转换效率远超传统硅基材料，使其成为室内物联网设备的理想供电源。与传统硅基太阳能电池不同，钙钛矿材料的成分可以被调控，优化其对室内光源特定波长的吸收能力。

上海大学团队开发的二维钙钛矿光电探测器在弱光环境下表现出色。该探测器在800nm近红外探测表现出优异性能，响应度高达0.325 A/W，探测率达到1.12 × 10¹¹ Jones，噪声电流极低。

在0.1 μW/cm²的微弱光照下，该探测器仍能获取清晰的高分辨率近红外成像，为智能家居传感器、医疗监测设备等物联网终端在弱光环境下可靠工作提供了技术保障。

钙钛矿材料在弱光环境下的卓越表现，使物联网设备摆脱对强光的依赖，可在各种室内环境下稳定工作，大大扩展了无源物联网设备的应用场景。

03.
产业界已开始布局

产业界已开始布局钙钛矿供电的物联网解决方案。“消费电子对轻量化、柔性化、长续航的刚性需求，是钙钛矿光伏技术超越传统太阳能电池的关键赛道。”有业内人士表示。

据悉，炎和科技针对智能家居、可穿戴设备、便携储能等多样化使用场景，提供了一体化、定制化的能源解决方案，极大程度提升续航能力。

其栖光系列专为低功耗设备设计（如智能门锁、遥控器电池、宠物定位器），兼具室内外高效发电能力：高照度下输出达20mW/cm²，室内100-1000lux照度时输出9-180µW/cm²，厚度仅0.5mm，单位质量低于0.15g/cm²，兼具高性能与定制化优势。

穹隐系列在保留栖光功率参数基础上，主打柔性化设计：厚度减至0.2mm，可贴合半径2cm曲面（适配智能手表表带、智能戒指等），适用于柔性电子、智能标签、可穿戴设备等空间受限场景。

04.
钙钛矿与“感知智能化”

钙钛矿不仅解决供电问题，更推动感知智能化。2025年3月，合肥工业大学与中国科学院大学合作研发出全球首款钙钛矿视网膜形态计算系统，为下一代外骨骼机器人及智能视觉应用提供颠覆性技术。

该系统采用有机金属卤化物钙钛矿材料，结合窄带隙技术，开发出4096像素超高灵敏度图像传感器阵列。其光灵敏度是传统器件的数百倍，且支持硬件级突触权重更新。

研究团队提出"一维特征提取算法" ，首次将时空信息分解与神经网络计算直接映射至传感器硬件层面，彻底摆脱传统卷积神经网络对后端算力的依赖。

中国科学院大学孟祥悦教授团队开发的无铅钙钛矿神经形态图像传感器，单次突触事件电能消耗低至3.84 fJ，接近生物突触能耗水平。该器件在MNIST手写数字数据集的测试中表现出90.53%的识别准确率，显著优于传统器件的79.86%。

钙钛矿光伏技术为物联网设备带来革命性变革。产业应用前景广阔。钙钛矿技术可推动物联网向无源化、网络化、智能化发展，适用于智慧城市传感器、智能家居终端、电子标签等设备，改变低功耗设备的传统供能逻辑。

钙钛矿材料不仅解决了供电问题，更在重塑物联网的智能逻辑。当中科院的神经形态传感器以接近生物突触的能耗运行，当上大的弱光探测器在0.1μW/cm²的微光下清晰成像，物联网终将从"连接万物"进化到"感知万物"。

最近，我们在深圳主办的一场关于“2025 无源物联网与微能量取电生态研讨会”即将开幕，欢迎报名，届时与相关人士探讨产业链发展。