不搭配鋰電池，太陽能也可「自行儲能」？美國大學提出新解法

太陽能因是間歇式能源，長期以來限制再生能源的穩定供應，因此多數系統需搭配儲能設備，以因應日落或是下雨時的用電需求。不過，美國加州大學聖塔芭芭拉分校（UC Santa Barbara）研究團隊提出一種新解法：透過分子本身儲存陽光，打造出不需額外電池的「可充電太陽熱電池」，該研究發表於《Science》。

有機分子可儲存太陽能並釋放熱能

研究團隊開發出一種名為 pyrimidone（嘧啶酮）的有機分子，可在吸收陽光後，將能量轉換為化學形式儲存在分子結構中，並在需要時釋放為熱能。相較傳統太陽能系統需搭配電池儲能，這種「分子太陽熱能儲存」（MOST）技術，直接由材料本身完成儲能與釋放，不需依賴額外電池或電網系統。

研究團隊指出，該分子的運作機制類似彈簧：在光照下轉為高能狀態並可長時間穩定存在，當受到熱或催化劑觸發時，便會回到原始結構，同時釋放儲存的能量。其能量密度超過 1.6 MJ/kg，約為鋰電池的兩倍。

實驗結果顯示，該材料釋放的熱量已足以在常溫條件下煮沸水，這也是分子太陽熱儲存技術首度達到具體應用門檻。研究團隊認為，未來可應用於戶外離網供熱、家庭熱水系統，甚至結合建築屋頂集熱系統，實現白天儲能、夜間釋放的運作模式。

能取代鋰電池儲能系統嗎？

從技術定位來看，該技術並非用於取代傳統電池儲能，而是補足再生能源在「熱能儲存」上的缺口。相較鋰電池主要用於電力儲存，分子太陽熱能技術則直接將陽光轉為可儲存的熱能，省去電能轉換過程，有助提升整體能源使用效率。

不過，該技術仍處於實驗室階段，其商業化仍面臨分子材料合成成本、系統整合，以及能量轉換效率等挑戰。此外，由於其儲存形式為熱而非電，短期內難以取代鋰電池在電力系統中的角色。

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（首圖來源：Pixabay）