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Jan 11 Wed 2017 09:00
科普冒險王／太陽能板透明化變身窗戶…發電超easy

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來自密西根州立大學（MSU）的一個研究團隊終於開發出完全透明的太陽能板，稱為透明發光太陽能集中器（Transparent Luminescent Solar Concentrator）。這項突破性技術很快將進軍全世界，讓窗戶、玻璃面板，甚至整棟建築物都能用來產生太陽能。

直到現在，這類太陽能電池只能做到部分透明，通常會帶有一點顏色。但新開發出的太陽能板非常透明，幾乎和一般玻璃面板並無二致。

由於所謂的「透明」材質，本質上指的是必須要完全透光，使得先前對「透明」太陽能板的要求有些誤導研究方向。事實上，透明的光伏（Photovoltaic，簡稱PV，是能將太陽能直接轉換為電能的半導體元件）電池幾乎不可能存在。

太陽能面板之所以能發電，靠的是將吸收的光子轉換為電子。如果使用完全透光的材質，光線將直接進入眼睛，意味著光子是直接穿過而未被吸收，因此也無法經轉換而產生太陽能。

有鑑於此，為了開發出「真正」透明的太陽能電池，MSU團隊打造出內含有機鹽的透明發光太陽能集中器，藉以吸收肉眼看不到的光波長。在開發透明光伏電池的根本問題紛紛一掃而空後，研究人員就能妥善運用紅外線和紫外線的威力。

透明發光太陽能集中器反射內含紅外線的螢光，紅外線波長經過轉換，因此肉眼看不到。較為傳統（且非透明）光伏太陽能電池的做法是將面板框住，並將聚焦的紅外線光轉換為電力。

先前的有色半透明太陽能電池版本，藉由將光投射至有色部分，通常發電效率能達到7%左右。而MSU團隊預期，經過進一步測試，透明發光太陽能集中器的發電效率最高應能達到5%。目前MSU原型的發電效率僅為1%。

雖然不管是5%還是7%的發電效率，看來似乎都偏低。但若能運用以太陽能玻璃為窗戶的房屋，或是用透明發光太陽能集中器構築而成的建物上，發電量將因此加乘，使透明發光太陽能集中器的實用度大幅提升。

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