聚光型太陽能板轉換效率高達 29%，有望 2020 年上市
2019-02-22
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。
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。
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 2020 將產品推上市面，現在則尚未公布預測成本與使用壽命。
New residential solar panels deliver record-breaking efficiency
These hyper-efficient solar panels could actually live on your roof soon
Insolight Breaks Solar Cell Efficiency Record — Hits 36.4% Efficiency
（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）
◎資料來源：科技新報
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