未來太陽能世代: 新科技應用

By Erica
2022年4月28日

伴隨氣候變遷議題持續發燒，促使政府、企業、民間三方更加注重環保意識。為對抗空氣污染、氣體排放和全球暖化帶來的負面影響，太陽能在中間扮演重要角色，協助緩解環境問題。

再生能源中太陽能是發展最快的一種，透過太陽中的電磁輻射獲得能源。太陽能是利用太陽能模組(PV)系統運作產生電力，因其零碳排、環保、進入門檻低等特性而廣受歡迎。 如同其他形式的再生能源，現今的太陽能技術早已超越傳統系統本身，廣泛應用於其他範疇，馬上來看看其中四個新的應用形式。

水上型太陽能系統

在土地匱乏的地區，水上型太陽能系統能在不佔用地面資源的情況下，產出再生能源。與傳統地面型系統相似，水上型系統也是利用太陽能電池模組發電，為因應外在氣候條件與水流變化，太陽能板傾斜排佈以利排水，並採用雙層玻璃製成，以提高在潮濕環境中的耐用度。面板同時連接到浮筒上，以達到漂浮作用。

相較於傳統地面型系統，水上型系統由於水體冷卻效應，約可提高整體5-15%系統效能，且不受建物或植披遮陰影響。

建築整合太陽能 (BIPV)

建築整合太陽能系統(BIPV)，顧名思義就是將太陽能模組併入建物外觀結構裡，除了能節省外觀材料與電力成本，同時達到建築與發電之雙重功能。透過此類型安裝方式，能讓建商有效減少太陽能系統建置費用或設計問題。儘管BIPV系統目前尚在起步階段，但根據一份 BIPV 市調報告，BIPV市場複合年增長率將達3.5%。

太陽能皮膚

對於注重美感的人來說，太陽能皮膚能符合他們的審美需求。這項創新科技的核心技術為一層可列印的薄膜，可符合不同屋頂設計或客製化外觀。這些太陽能薄膜透過選擇性濾光技術維持高效率，且不受外層物質影響，讓大量光線穿透至太陽能電池的同時，也投射對應影像至人眼裡。

此外，因太陽能皮膚採用無軌框架系統，能隱藏所有金屬零件，故能呈現出光滑整潔的外觀。這項新科技的唯一小缺點就是價格較高，約比傳統面板高出一成左右。

鈣鈦礦太陽能電池

在太陽能電池中，新興的鈣鈦礦太陽能電池技術正悄悄崛起。因傳統矽晶太陽能電池的轉換效率幾乎已達極限，故專家們正積極尋找其他可提高轉換率的新興材料- 金屬鹵化物鈣鈦礦即是其中一項極富潛力的新材料。

如同矽晶太陽能電池一樣，鈣鈦礦太陽能電池能有效地將紫外線和可見光轉化為電能，同時他們價格相對便宜，材質上也比矽晶電池輕量約500倍。這代表鈣鈦礦太陽能電池將有可能成為傳統矽晶電池的高經濟替代品，同時極具延展性與輕量化特質。透過在傳統矽晶太陽能電池上覆蓋鈣鈦礦，能使這些混和材質的太陽能板產出更多能源。

這項技術雖然目前尚未全面商業化，但伴隨技術逐漸成熟，未來發展肯定指日可待。

伴隨綠色科技的日益進步，太陽能運用早已突破傳統地面型或屋頂型系統途徑，未來將朝輕量化、靈活化、及易入手化邁進。