聚光型太陽能板轉換效率高達 29%,有望 2022 年上市

作者 | 發布日期 2019 年 02 月 21 日 15:45 | 分類 太陽能 , 能源科技 follow us in feedly


太陽能轉換效率與成本效益比息息相關,在自家屋頂裝設太陽能板之前,基本上消費者都會仔細估算投資報酬率,希望能省下大筆電費,而現在瑞士新創團隊 Insolight 已研製出轉換效率高達 29% 的商業化太陽能板,預計可在 2022 年上市,或許會成為未來消費者的新選項。

目前太陽能板已面臨效率難提升窘境,一般市面上的太陽能板轉換效率大約落在 17-20% 之間,用於航太的化合物半導體太陽能系統雖然效率高達 43%,但價格不斐,消費者也難以獲得,因此已有科學家開始尋找並測試新型太陽能系統。

像是瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)衍生企業 Insolight 研發的新面板為就有別於傳統藍色的矽晶、薄膜等太陽能,他們採用「聚光型太陽光電(Concentrated Photovoltaics,CPV)」技術,遠遠看起來就是純白的太陽能板,其透過透鏡或曲面鏡將陽光聚焦到底下的太陽能電池上,進而提高轉換效率。

(Source:EPFL

先前歐洲研究協會 CPVMatch 也有研發類似技術,運用消色差透鏡與雙軸追日系統、三五族(III-V)半導體太陽能板,將自家的 CPV 轉換效率提高至41.4%,只不過這類太陽能有個大挑戰:太陽與地球並非靜止不動,要如何讓電池隨時對準太陽?若是採用常見的太陽能集中器,瞄準角度跟重量都要考量到,成本勢必高昂。

對此,Insolight 想出一種解決辦法,將光學鏡片放入小型六角透明珠之中,把陽光聚焦 100 倍後,引導光射入底下的微型太陽能電池中,且為了避免角度偏移,團隊也研發出新機制,電池只需要水平移動幾公釐,就可以讓太陽能板精準接收入射光。Insolight 技術長 Mathiu Ackermann 指出,這種設計使太陽能板在陰天或是光線不足時也可以發電。

(Source:影片截圖)

根據團隊先前在實驗室的研究,2016 年時以新技術搭配航太級太陽能電池,當時轉換效率高達36.4%,目前製程則已標準化、準備好商業化,雖然轉換效率降至 29%,但仍比目前市面上太陽能板高出許多,且新型面板的安裝方式跟傳統太陽能板一樣,消費者與廠商不用為了新面板另外購買零件。

目前 Insolight 團隊已在 EPFL 屋頂測試一年,順利度過熱浪、暴風雨和冬季,公司執行長 Laurent Coulot 表示,評估成本、使用壽命與品質以及當地成本與天氣等條件等多種後,新技術可在日照充裕的地方大放異彩,可為住戶減少 30% 的電費。

預估可在 2022 將產品推上市面,現在則尚未公布預測成本與使用壽命。

(首圖為太陽能板的六小型透明珠與微型電池,來源: EPFL 影片截圖)

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