透明太阳能技术日新月异,然而规模商业化困难重重

有别于市面上常见的湛蓝色晶体硅太阳能板,尚未商业化的有机太阳能可以制作成半透明、甚至是透明的模块,未来有机会集成到窗户、温室或是建筑外墙上,发展潜力相当不错,不过要跨入建筑集成太阳之前得做什么准备?

有机太阳能是由有机聚合物或染料制成,由于不需要高能耗真空设备,制程以溶液涂布印刷为主,因此制造成本相对低,具有低能耗、低成本与低碳三低优势,且根据不同化学配方与制程,还能让窗户吸收不同波段的光、整透光度,或是制备成可挠模块,不仅有机会集成在汽车、建筑上,也可以与穿戴式设备结合,拥有独特且优势的利基市场。

因此虽然有机太阳能还没有达到大规模商业化,但不少厂商看好其未来发展,正努力研发中。像是韩国蔚山国立科学技术研究院(UNIST)通过硅棒与柔软的透明聚合物,开发出弹性可伸缩的透明太阳能电池,转换效率达8%,且经过几十次弯曲测试后,性能仍可维持95%左右。

美国创业公司Ubiquitous Energy先前也声称自家的透明有机太阳能电池已获第三方实验室Newport Corporation认证,转换效率达9.8%,可吸收紫外光与近红外光,目前打算先集成到房屋窗户上,更已经在加州总部装设面积达9平方米的透明太阳能窗户。

这些都可能会是未来的明日之星或是重要发展基石,只是目前有机太阳能距离大规模商业化还有一段距离,转换效率大多没有超过商业化门槛15%,产能也只有少少几MW,成本相对高、没什么设备记​录可以参考,也需要搞厘清如何关闭各个窗户太阳能的电源、运维方式、逆变器设备等等实务面向,更需要前期投资以创建规模经济、规模生产等学习曲线,透明太阳能还需要一段时间才能将传统窗户取而代之。

目前的建筑集成太阳能,大多都是在屋顶架设晶体硅太阳能板,或是将太阳能板装设在建筑外墙上,虽然外观可能不尽人意,但这是相对普遍、较好入手、风险较低的方式,也没有用太阳能材料取代传统建筑材,比较容易同时符合建筑与太阳能法规。

先前NREL太阳能专家Lance Wheeler也表示,目前太阳能窗户多少都参杂有毒物,玻璃碎裂后又是一大问题。如果要满足消费者需求、耐用性、法规要求,可能还有一段路要走。

(首图来源:pixabay)

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