高樓大廈有望化身虛擬電廠，美盼將太陽能窗轉換效率提升至 15%
美國密西根大學正如火如荼研發太陽能窗，希望可打造出轉換效率達 15% 的半透明太陽能板，若研發有成，太陽能窗戶將能讓高樓大廈化身成太陽能發電廠，人們或許再也不用擔心建築無電可用。
密西根大學指出，為了減少眩光與熱輻射，人們大多會在窗戶表面覆塗塗層，但這反而會讓 50%~70% 能量流失，研究專案負責人 Stephen Forrest 表示，建築物的向陽區表面積相當大，為什麼不用它來發電？
該大學 2017 年研究也指出，美國粗估約有高達 50 億至 70 億平方公尺的玻璃，若善加運用太陽光電技術，將可以滿足全美 40% 能源需求，因此研究人員正致力於開發靈活、可撓又透光的太陽能板。只不過太陽能窗戶開發不易，雖然人們對於它的關注從來沒有少，但是一直沒有科學家成功達成大規模商業化。
傳統太陽能材料為不透明、又硬又脆的矽晶材料，若要開發出透光的太陽能窗戶，勢必得尋找新的光吸收材料，對此 Forrest 團隊已運用有機或是碳基材料突破原有太陽能板「有色」限制，製造出透明、可撓的太陽能窗戶，轉換效率則達 8% 左右。
目前該研究已獲得美國能源部太陽能技術辦公室 130 萬美元資助，希望最終可將轉換效率從 8% 躍升至 15%，並製造出透光率 50%、成本又低的太陽能窗。
看好建築整合太陽能（BIPV）的應用，近年來太陽能窗研究團隊如雨後春筍般不斷冒出，美國密西根州立大學材料科學家 Richard Lunt 團隊在 2017 年也透過有機太陽能電池研發出吸收不可見光的透明玻璃，其轉換效率更達 5%，將來則希望能將鈣鈦礦技術與可捕獲紅外光的有機太陽能相結合，將效率提升至 20%。
史丹佛大學研究員 Michael McGehee 2017 年則研發出半透明有機太陽能窗戶，該窗戶吸光後會全部變黑，既可擋光又能發電。美國國家實驗室（NREL）同年 12 月也研發出類似技術，當窗戶受到太陽光照射之後就會變暗，光電轉換效率則高達 11.3%。
若沒有大面積屋頂，又想要用太陽能發電來節省住宅與大樓用電，基本上太陽能窗與外牆都是個好選擇，只不過目前太陽能窗戶多少都含有重金屬或是難以清理的物質，如果要大規模發展，可能還要考量到不小心打碎的安全性問題。
資料來源：科技新報
https://technews.tw/2018/11/24/a-15-efficient-solar-window-that-delivers-120-of-us-electricity/
