建筑整合太阳能(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,但由于目前常见的硅晶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。
目前市场的主流为硅晶太阳能电池,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,不过除了硅晶太阳能,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 已研发出弧形模组 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,也能让电动车年行驶 24,100公里。
其中 Heliatek 是由德累斯顿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“贴上”,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 一栋粮仓外墙表面贴上一片片 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,盼最佳化后可实现大规模生产,为家用与电动车提供电力。
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(首图来源:Solivus)