目前太陽光電主流為矽晶太陽能、市場占比高達 95%，基本上市面上可以買到的都是矽晶面板，但這並不代表沒有其他技術，還是有許多新興科技正努力發光發熱。為此美國國家再生能源實驗室（NREL）研究並分析新一代太陽能的優勢與劣勢，希望可以找出新興產業最佳前行方向。
矽晶太陽能是發展最悠久、技術也最成熟的太陽光電技術之一，再生能源可與傳統火力發電相競爭，這項技術可說是背後大功臣，而 NREL 認為，雖然單矽晶與多矽晶已經占據市場大餅，但碲化鎘（CdTe）或銅銦鎵硒（CIGS）薄膜太陽能、鈣鈦礦太陽能等新技術仍有許多發展空間。
這些技術具有輕便與可撓優勢，可以裝置在無人機、充電器、汽車和建築物外牆，甚至有機會裝置在衣服上，NREL 研究員 Matthew Reese 表示，團隊正在探索新技術功率重量比（power-to-weight ratios）的極限，以及分析這些技術如何在不與矽晶太陽能正面對決情況下大放異彩，最終達到 GW 規模。
新技術的考量範圍也不再是成本、轉換效率與可靠性而已，可撓性與攜帶方便將是關鍵優勢，讓科學家能以每瓦效能來量化新興技術。研究指出，未來新一代太陽光電將可朝航太和無人機、可攜式電源（行動電源）與交通運輸三大領域進攻，這些市場應用都可在未來 10 年內達到 GW 級。
以航太與無人機來說，在有限的空間內保持效能與輕便性為重點，價格反而是其次。而目前這一領域的領頭羊為砷化鎵等三五族（III-V）族化合物半導體太陽能，雖然價格較為昂貴，不適合用在住宅太陽能或是公用事業電廠，但其轉換效率已突破 43.5%、為太陽能領域的佼佼者，現在也正廣泛用於航太技術。
而可攜式能源則有利於可撓式太陽能發展，相較於又脆又硬的矽晶太陽能電池，薄膜、鈣鈦礦太陽能等材料彈性高，若科學家成功在需求與成本之間找到平衡，將有助於軍隊、救災與娛樂用途。
另外 NERL 也認為汽車、列車等交通運輸工具也可以與太陽能板相結合，有望進一步提升汽車續航里程或是節省電力，只不過也不是裝上太陽能板就好，必須採用小型又可撓、符合車型輪廓的太陽能板。目前印度與澳洲已成功在列車裝置太陽能板，德國新創 Sono Motors 與南韓現代汽車則推出太陽能車系統，更預計在 2019 年開始販售。
研究員指出，雖然這些市場不大，更可能會因為加上「輕量級」、「可撓式」等關鍵字而提升售價，或許一開始也只能小規模製造，但他們相信隨著產量與日俱增，未來價格有可能會逐漸降低。
再加上新型太陽能真的很輕、發電量也不差，重量跟 6 包蘇打差不多重的輕型模組可以生產超過 1,000KW 電力，相較之下傳統模組得重達 68-90kg 才可以抵達如此發電量。不過面板也不是愈輕愈好，為此 NREL 也提供一盞指路明燈，認為輕型太陽能裝置不能低於每平方公尺 300-500 克，不然可靠性、耐用性與安全性都會下滑。目前論文已發表在《Nature Energy》。
（本文由 EnergyTrend 授權轉載；首圖來源：NREL）
