〈鉅亨看世界〉室內也能裝太陽能電池

室內也能裝太陽能電池  (圖片:AFP)
室內也能裝太陽能電池 (圖片:AFP)

將太陽能電池放在室內聽起來似乎有些違和,但其實室內正有大量的光能被浪費掉。如今,有科學家團隊表示,已經研發出超薄可彎曲、可用於室內的高效率鈣鈦礦太陽能電池。

通常在家庭、商店、辦公室和其他建築物中,室內照度在 100-500 lux 之間,比起炙熱陽光大約每平方公尺 110,000 lux 的照度,顯然不足,若採用一般的矽晶太陽能板,恐無法獲得任何的電能。

為此,來自義大利羅馬第二大學 (University of Rome Tor Vergata)、德國佛勞恩霍夫研究所 (Fraunhofer) 和哥倫比亞 Surcolombiana 大學研究團隊研發出了新的太陽光電技術,就是鈣鈦礦太陽能。

鈣鈦礦成本較低,且能夠沉積在超薄、可彎曲的的玻璃基板上。藉此特性,研究人員得以製造出可彎曲的太陽能板,最終裝置在曲面的外牆、屋頂,乃至衣服、汽車上。

在照明測試中,於 LED 200 lux 的照明下,電池效率為 20.6%,於 LED 400 lux 照明下效率為 22.6%。研究小組表示,新型鈣鈦礦在室內的轉換效率已經十分逼近矽晶太陽能在一般陽光下的效率。相較之下,以前的室內太陽能電池效率僅有 10%。

新型鈣鈦礦太陽能電池 (圖片:newatlas)
新型鈣鈦礦太陽能電池 (圖片:newatlas)

此外,在所有可彎曲的室內太陽能技術當中,新型鈣鈦礦電池不僅效率最高,且耐受彎折,可彎曲次數達 1,600 次,彎曲率約為 20.5 公釐。

可彎曲的新型鈣鈦礦電池 (圖片:fraunhofer)
可彎曲的新型鈣鈦礦電池 (圖片:fraunhofer)

研究團隊也表示,新型鈣鈦礦電池的功率密度較低,在 200 lux 以下的照度時,每平方公分的功率為 16.7 微瓦,在 400 lux 照度時則升至 35 微瓦。此類太陽能板因此較適合用在不耗電的產品設備上,像是小型感測器或是物聯網 (IoT) 設備。

近幾年來,低功耗消費電子產品、智慧居家、家庭自動化和物聯網的開發如火如荼的展開。這些創新皆需要高效率且易於整合的能量收集裝置,來獲得電能和動力。在未來的幾十年中,預期將有數十億個類似的感測器安裝於室內環境中。


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