太陽能的大突破：最新光伏系統可用

太陽能的大突破：最新光伏系統可用
國立臺灣大學科學教育發展中心

編譯來源：Earth Day Collaboration Aims to Harness the Energy of 2,000 Suns

圖片來源：IBM Research

IBM在2013年世界地球日發表了一篇關於利用太陽能、新光伏系統的突破性報導。

有沒有一種科技，只要使用撒哈拉沙漠約百分之二的面積，就能提供全世界所需的電力？儘管現有普遍的太陽能科技價格高昂，製作費工費時，然而由IBM公司、瑞士大學和氣光能源公司 (Airlight Energy)正在合作開發一個負擔得起的光伏系統（photovoltaic system），能夠將相當於2000顆太陽的能量集中在數百個1平方公分的晶片（chip）上。

這個高效能光伏熱（High Concentration PhotoVoltaic Thermal, HCPVT）系統原型機主要是一個大型拋物面裝置，內含多個圓盤狀鏡片，此拋物面裝置在太陽追蹤系統（tracking system）基座上，此追蹤系統能隨時調整拋物面，使其一直在最佳接收太陽能的角度。鏡面反射太陽光到連接許多微通道水冷凝受器的三接光伏晶片上，每一個小方塊光伏晶片可以在每天八小時的太陽日照下產生200-250瓦特不等的電力。這樣的系統能裝置在任何陽光充足的地區，有效利用超過百分之三十的太陽光成為電力，並且有至少百分之五十的浪費熱能得到回收。

HCPVT的直效冷卻系統來自於人體血液供應系統的啓發，並已經經過IBM工程師在電腦上的測試，而這項設置也能提供當地新的水資源。利用最新科技中冷卻超級電腦的系統，約攝氏90度的水經過一多孔膜蒸餾系統，變成可用飲水。系統內每平方公尺的冷凝面積每天可以提供30~40公升飲用水，同時每小時產生超過2000瓦的電。

整個高效能光伏熱系統的設計非常簡單。它不僅以價格較低昂的水泥和鋁箔取代傳統昂貴的鋼鐵和玻璃，並且除了裡面較高科技的零件需要在瑞士製作以外，其餘地都可以直接在裝設太陽能系統的地區建造和組裝。這無疑是個雙贏的局面，不僅可以製造競爭價格，並且能在當地創造就業率。

科學家表示，他們希望這樣的系統能在南歐、非洲、阿拉伯半島、美國、南美洲和澳洲等地提供可再生能源和乾淨的水資源。偏遠的旅遊景點，如馬爾地夫群島等地，也同樣是有潛力發展的市場；相信未來這種能提供日照充足地區源源不絕的能源、飲用水兼冷氣的技術，將成為開發清潔能源的趨勢。

參考資料：IBM’s New Solar Collector Power System (HCPVT) Could Power The Earth