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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。

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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。

MSU團隊的研究人員認為,自家的透明發光太陽能集中器能運用的範圍廣泛,包括工業應用到消費性和手持裝置等更具彈性的用途。

他們持續開發透明發光太陽能集中器技術的首要目標,顯然是提高能源效率,和量產化以維持價格可負擔性。如此一來,太陽能就可以在再生能源領域占有一席之地,並得以持續成長。

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密西根大學開發透明太陽能面板

●特色:幾乎透明,與玻璃類似

●發電效率:估計能達5%

●原理:內含有機鹽,吸收肉眼看不見的光波長

●未來用途:可作為取代玻璃的建材,讓窗戶也能發電

資料來源:綜合外電

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