穿戴光伏？鈣鈦礦材料在智能眼鏡中有哪些應用

鈣鈦礦材料，廣義上是指一類具有與天然礦物CaTiO3相同晶體結構的化合物，結構通式為ABX3[A：較大的陽離子，如有機陽離子（甲胺MA+、甲脒FA+）或無機陽離子（Cs+等）；B：較小的金屬陽離子，常見Pb2+、Sn2+等；X：鹵素陰離子，主要為I-、Br-、Cl-等]?，F(xiàn)在科研和產(chǎn)業(yè)中常說的鈣鈦礦，多指有機–無機雜化鹵化物鈣鈦礦，是一種新型半導體材料。

鈣鈦礦材料憑借高效光電轉換、弱光性能強、半透明可柔性定制等特性，正從自供能供電、眼動追蹤傳感、顯示發(fā)光等核心方向，逐步革新智能眼鏡的能源、交互與顯示系統(tǒng)。

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AR/VR微顯示

鈣鈦礦發(fā)光二極管因其優(yōu)異的發(fā)光效率、色純度高和低成本溶液加工優(yōu)勢，被視為新一代顯示與光電子技術的重要候選材料。

政策方面。2026年4月初，北京市經(jīng)濟和信息化局正式發(fā)布《北京市智能眼鏡產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動方案（2026-2030年）》。在強化關鍵核心技術攻關中，提出要積極布局量子點色轉換、鈣鈦礦發(fā)光等變革性顯示技術，鼓勵企業(yè)在材料、工藝與集成路線上形成多層次、差異化、互補發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局。

產(chǎn)業(yè)方面。2025年6月，溢彩芯光科技（寧波）有限公司研發(fā)出國內(nèi)首款鈣鈦礦量子點全彩微米級發(fā)光二極管芯片，并裝配于國產(chǎn)AR眼鏡。該款芯片可將接收到的數(shù)字信號精準轉化為光電信號，相比傳統(tǒng)方案，該芯片不含重金屬鎘，更環(huán)保、成本更低，同時，轉光層厚度更薄，可提高出光效率，進一步降低了功耗。另外在高溫高濕嚴苛環(huán)境下的加速老化實驗中，其壽命超過500小時，相當于可實際服務AR眼鏡運行達3萬小時。

芯片（藍色發(fā)光處）運行中，圖源：寧波發(fā)布

研究方面。2025年8月，福州大學李福山教授團隊在鈣鈦礦量子點發(fā)光二極管（QLED）領域取得進展。團隊提出了一種量子點結晶調(diào)控策略，通過將離子液體引入量子點（QDs）的結晶過程，實現(xiàn)了對量子點表面結晶的有效控制。此外，團隊通過結合高分辨圖案化技術，進一步突破了器件RC常數(shù)的瓶頸，最終實現(xiàn)了納秒級響應的超高分辨率鈣鈦礦QLED，分辨率高達9072PPI，器件效率高達15.79%。

圖源：高分子科學前沿

2026年4月，李福山教授團隊又從納米制造工藝與器件物理機制兩個層面開展系統(tǒng)性研究，提出并實現(xiàn)了一體化解決方案，實現(xiàn)了超高分辨全彩QLED的“像素級完美”，并建立了結構—電場—性能之間的內(nèi)在關聯(lián)，有望應用在高分辨率近眼顯示（AR/VR）及新一代顯示芯片技術領域。

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高精度眼動追蹤傳感

眼動追蹤傳感器在無干擾、隱蔽監(jiān)測人類視覺行為方面展現(xiàn)出巨大潛力。中科院蘇萌、宋延林等人通過仿生礦化策略在玻璃上制備了大顆粒的鈣鈦礦薄膜，并將其應用于智能眼鏡中，以實現(xiàn)非接觸式人機交互。智能眼鏡由鈣鈦礦基光電探測器組成，可以在所有光照條件下將眼球反射光的視覺刺激直接轉換為電信號。在角度分辨率5°測試條件下，智能眼鏡識別準確率達99.86%；對于9種不同指令，識別準確率達99.08%。同時，操控者通過控制眼球軌跡，可在復雜場景中操控模型汽車準確行進，展現(xiàn)出良好的人機交互能力。

圖源：化學與材料科學公眾號

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自供能與光伏供電

鈣鈦礦電池技術因具有光電轉化率高、生產(chǎn)成本低、應用場景廣等諸多優(yōu)勢，被視為新能源領域的革命性突破。2026年1月，在CES 2026現(xiàn)場，唯酷光電發(fā)布了CHAMELO變色龍智能調(diào)光眼鏡，該產(chǎn)品核心搭載炎和科技鈣鈦礦光能電池，破解了傳統(tǒng)智能變光眼鏡痛點：憑借“有光即發(fā)電”特性，實現(xiàn)全場景無源供電，徹底擺脫充電線與內(nèi)置電池依賴。

圖源：炎和科技

參考來源：

鈣鈦礦人、寧波發(fā)布、中國光學、北京經(jīng)信、炎和科技、聊城大學材料科學與工程學院