設置場所不受限

在如此背景之下,薄膜式「可彎曲太陽能電池」的研發備受矚目。

太陽能電池的原理乃利用半導體受光後產生電流的特性。既有的太陽能板以易碎的矽為發電材料,需以玻璃板保護,導致每平方公尺的重量高達約10公斤。相較之下,新型電池僅需在薄膜上「塗抹」具特殊鈣鈦礦(Perovskite)晶體結構的化合物作為發電材料。雖然上下仍需覆蓋保護層,但極為輕薄且可彎曲。其重量更僅為傳統矽晶太陽能電池的十分之一。

此特性開創了有別於傳統太陽能板的嶄新用途,使得各大製造商競相投入研發。日本的積水化學工業計劃於2025年推出量產商品,目前來自各行各業與地方政府的諮詢不斷湧入,應接不暇。

即使預估初期售價偏高,然而該公司PV(譯註:photovoltaics,太陽能光電系統,亦稱光生伏特,簡稱光伏)專案負責人森田健晴表示:「若考慮到未來可能實施碳稅,採用新型太陽能電池或許更具成本效益。再者,不少大企業也意識到此舉能提升企業價值並彰顯社會責任。」

手持「可彎曲太陽能電池」試作原型的積水化學工業森田健晴(筆者攝影)
手持「可彎曲太陽能電池」試作原型的積水化學工業森田健晴(筆者攝影)
東京內幸町1丁目街區開發計劃擬建高樓完工示意圖。圖片來源:東京電力Power Grid
東京內幸町1丁目街區開發計劃擬建高樓完工示意圖。圖片來源:東京電力Power Grid

新型太陽能電池製造商正關注那些無法安裝傳統的矽晶太陽能板且日照充足之處,例如工廠與倉庫屋頂。由於這些建築物的屋頂通常較薄且承重能力有限,所以大多設置輕量化的新型太陽能電池。如同積水化學在作為東京港玄關的東京國際郵輪碼頭所進行的實際驗證所示,此可彎曲特性使其足以貼附於柱狀等曲面結構上(請參考橫幅照片)。

垂直牆面亦是傳統太陽能電池未能慮及的盲點。2028年度預計在東京日比谷(內幸町1丁目)再開發區域完工的43層超高層建築,將於外牆內側採用該公司的新型太陽能電池,打造一棟「發電大樓」。預計發電量將可超過1000瓩。

此外,住宅外牆亦可加以利用。在多雪地區,屋頂太陽能電池往往難以發揮作用,然而若將其貼附於外牆,即使是短暫的晴朗天氣,亦可藉由反射光進行發電。