有机太阳能才办得到,弧形可挠设计让建筑绿色能源不再单调无趣

建筑集成太阳能(BPIV)意味着将太阳能板当成建筑一部分,像是屋顶太阳能板、太阳能窗户,又或是光电外墙设计,但由于目前常见的晶体硅太阳能板不具有可挠特性,无法弯曲,装设地点与外观设计颇受限制,而现在英国产品开发公司Cambridge Design已研发出弧形的太阳能板,未来的太阳能设计将不再单调。

目前市场的主流为晶体硅太阳能电池,其备转换效率落在20%左右,且具有成本低、技术成熟优势,近年备受看好,可说是再生能源首选技术之一,不过除了晶体硅太阳能,还有许多光电技术正冉冉发光,像是包含碲化镉(CdTe)、铜铟镓硒(CIGS)在内的薄膜太阳能,或是染料敏化、有机及钙钛矿等新兴太阳能电池。

有机太阳能是用聚合物或有机生物来当作太阳能发电材料,因为美观、可弯曲、轻薄优点,有机会应用在电动汽车、飞机机翼、建筑物、玻璃甚至是衣服上,看好发展潜力,Cambridge Design与太阳能公司Solivus已研发出弧形模块SOLIVUS ARC。

(Source:Cambridge Design)

Solivus主要采用德国Heliatek有机太阳能技术,但目前团队并没有公布每块SOLIVUS ARC的发电功率,仅公布估算方法,一间房子有多少卧室,就需要几片SOLIVUS ARC,而3片的发电量除了可满足三房格局,也能让电动汽车年行驶24,100公里。

其中Heliatek是由德勒斯登工业大学与乌尔姆大学的研究团队独立创业而成,虽然转换效率只有13.2%,但已位于有机太阳能界的顶端,且根据Heliatek与Solivus官网介绍,这种太阳能技术适用于任何形状的表面,平坦或是弯曲的都可以驾驭,甚至能量身订做,具有轻薄、灵活特色,装设方法非常简单,几乎是直接“粘贴”,除此之外,制造材料相对较无污染,不含镉与铅等重金属,制程也采用简易、声称能一台抵多台的卷对卷制程(Roll to roll)。

目前Heliatek已经在德国与法国测试其太阳能技术,在德国Donauwörth一栋粮仓外墙表面粘贴一片片6米长、32英寸宽,全部共230平方米的太阳能薄膜,年发电量可达6,700 kWh;并在法国拉洛歇尔的Pierre PierreMendès-France中学的屋顶装设面积达530平方米的太阳能,年发电量更达23.8MWh,足以满足学校15-20 %用电。

目前Cambridge Design则已打造出SOLIVUS ARC,Cambridge Design资深电子工程师Ben Crundwell表示,盼优化后可实现大规模生产,为家用与电动汽车提供电力。

(首图来源:Solivus)