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全球能源危機、京都議定書生效,各種替代能源方案備受關注,太陽光電風潮已然吹來,工研院加緊腳步推廣太陽光電發電系統

1954年,運用於大規模發電的矽太陽電池由Bell Labs研發成功,當時轉換率僅達6%,由於效率不高、成本昂貴的情況下,普及率並不高,僅運用在一般電纜無法到達及發電需求高於成本考量的偏遠離島或人造衛星上。1970年代石油危機後,人們重新思考即將耗竭的石化能源問題,在風力、地熱、太陽能、地質能等再生能源中,太陽能聚集了大部份的目光。


太陽光電熱潮 全球燃起
根據研究顯示:「太陽光照射整個地球表面1小時內的能量,約可供全人類使用1年。」除了能量大,再加上每日隨手可得,不受地域限制等優勢,因此通常是各國政府高額補助的對象,這樣的利基下,也引發全球另一波太陽電池研發熱潮。


美國紐約時報指出,全球太陽能發電市場近5年平均以40%的速度擴張,去年成長率更超過6成,應用範圍從家庭擴大到商業交通公共設施,甚至無線通訊基地台。太陽能光電板模組因此缺貨情況日趨嚴重,其中德國的光電板模組消耗量佔全球4成,遠高於發電量第一名而模組消耗量佔3成的日本;美國以往需挨家挨戶推銷太陽能設備的業者再也不需要那麼辛苦,從去年開始逆轉成顧客主動上門,甚至出現申裝顧客需排隊的情形。放眼全球,義大利、西班牙、葡萄牙都紛紛跟進太陽能設備補助,預估全球缺貨情況只會更加嚴重。


國內情形也不惶多讓,過去太陽能電池在國內算是冷門學科,現在只要有產業說明會,就會吸引許多投資界的人士詢問相關問題,與過去的冷清有如天壤之別。材料所複材及光能應用研究組組長林江財說,台灣發展太陽電池遇到兩個問題,一是人才不足,另一是矽晶材料的缺貨。因為矽晶片大半用在半導體材料上,單價比用在太陽電池貴上五成,造成材料供應商不願踐賣給太陽能業者。再加上原料大半仰賴進口,來源不穩及缺貨情況十分嚴重。不過,業者突破重圍,從上游晶圓片下手,再到中下游的電池模板製造,提供完整的供應鏈,以加強與日、美、德業者的競爭優勢,他樂見此發展,也覺得台灣投入此領域還不算慢。

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積極推動 融入建築設計
太陽光電電池模板,通常給人的刻板印象是不美觀又佔地方,但如果能做為建材的一部份,隔熱、防水、抗風、避震、造型和安全性面面俱到,雖然貴一點,但是很環保,別人停電,我也不會受影響,相信推動上將有所助益。


在預見建材一體型太陽電池應用(BIPV),形成一股未來應用的主流下,材料所舉辦了兩屆的金羿獎競賽活動,讓各界精英展現科技與藝術結合的能量,在愈來愈多建築師願意融入太陽光電系統的整合設計下,將可刺激業主主動裝設的意願。2005年金羿獎已於11月12日完成頒獎,規劃組金羿獎作品以「台北松山機場航站入口公共空間」為太陽光電能源展示區規劃地,針對尚未落成的松山捷運站與松山機場在建築方面缺乏整體感之問題進行發想。值得一提的是,去年金羿獎首獎作品「光電天幕」構想已由台南縣政府採用,獲選能源局「陽光電城計畫」專案補助1億5千萬元,預定於2007年底在台南高鐵站前設置台灣最大的光電建築。


德國、日本在BIPV的推動上已有十非足夠的經驗,房子在設計時,就將原需舖設磚瓦的位置預留好,將太陽光電電池模板做成瓦片狀,卡榫插入,快速組合,且加上透光處理和花紋設計,除了裡外都可以看到,又可隨光線產生不同的紋路變化,而電池模板遮光的部份,可讓室內溫度不會太熱,遮到的陽光剛好拿來發電,可說十分理想。林組長規劃中的太陽光電城市,離我們似乎不遠!<工業技術研究院 焦點報導>


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