創新的技術──太陽能車

▓撰文：李季品

太陽能所運用的技術相當廣泛，包括太陽能熱水器、太陽能電池等相關領域。以此兩方面的領域來說，國內均有不凡的成績。

國內運用太陽能的技術，大約分為兩個面向：一為熱能的太陽能熱水器，二為由光直接轉換電的太陽能電池。對於前者，政府相關單位訂有非常明確的補助及執行方案，並鼓勵民眾廣為設置；關於後者因其應用範圍相當廣泛，所以為各大專院校及學術研究團體的研究重點。

太陽能光電池（Solar cell）又簡稱太陽能電池，它是一種光電半導體薄片，是利用太陽光直接發電。此類的薄片只要照到光，短時間內便可輸出電壓及電流。現階段來說，矽（silicon）是太陽能電池的主要原料。然而，矽又可分為：單結晶矽、多結晶矽、非結晶矽等三類。因為單晶的效率較高，非晶的價格最為便宜，所以市場大多為單晶矽及非晶矽兩大類。

太陽能電池的發電能源來自於光的波長，太陽光是一種全域波長，太陽能電池以陽光或白熾燈的波長較為適用，而太陽能電子計算機上的太陽能電池是屬於室內型的非晶，若拿至戶外曝曬，會損壞內部的零件。

不斷創新的太陽能車

事實上，大家所熟知的太陽能車，便是利用太陽能電池最明顯的例子。太陽能車在經過幾年來的改良後，開始發現只有太空式晶片，可以經得起長時間的震動，為目前最常使用的原件。

國外，太陽能車的成功實例，時有所聞。在澳洲更開發出造型類似於太空飛碟的太陽能車──太陽快車二號（Sunswift II）。這輛太陽能快車二號的時速，每小時更可高達120公里，性能相當優越。另外，它所消耗的能量不多，僅為一般車輛的十分之一，非常節省能源。該國所研發出來的此款太陽能車，採用的是先進的太陽能電池，成為一無污染的車型。

事實上，澳洲在全球太陽能科技範疇，一直保持領先的地位，更於西元1982年研發出全球第一輛太陽能汽車。之後，學校社團更積極地投入研究的行列中，並參與各類的比賽，一直有著良好的成果。

澳洲在太陽能汽車大賽中所應用的複雜科技，可以稱得上是一場「腦力賽」。然而，更重要的是讓人們省思在未來的世界中，能源並非是不虞匱乏的。更有專家指出，太陽能和電動汽車是利用再生能源的絕佳方法。在未來一、二十年間，太陽能電池將是最便宜的發電方式。未來的汽車消費者 ，最可能的方式是在家裡備有太陽能電池充電，每天駕著充好電的電動車上下班，不必再花汽油錢，也不會再製造更多的二氧化碳。

太陽能車大賽

美國也是舉辦太陽能車比賽的常客。每舉辦一次太陽能車比賽，便如同一場炫麗汽車的展示會。然而，一部太陽能車的造價並不低，通常所費不貲。因此，在製作的過程中，必須付出相當多的成本。對於參賽者而言，他們並不在乎得獎與否，而是所研發的新產品，對於能源的使用影響至深。

近日，國內的南台科技大學更研發出來第三代的太陽能車，是目前國內喻為最頂尖且新型的太陽能車。此輛太陽能車的總重量僅有150公斤，造價更超過兩百萬元，具有重量輕、強度高及易加工等優點。由於，此輛太陽能車具有性能佳、速度快、耐久性良好等特性，並符合世界太陽能車大賽的參賽標準，成為國內第一輛得以角逐國際級大賽的太陽能車。

展望未來

根據美國能源部的資料顯示，在西元1991年美國共銷售了7,500萬瓦的太陽能電池。到了1995年則銷售了一億七千五百萬瓦，2000年更銷售四到六億瓦的太陽能電池。然而，製作的成本卻於1991年每瓦約10～20美元，在1995年降至7～15美元，2000年更降為每瓦3～7美元。顯而易見地，太陽能電池的成本正逐年在降低，愈來愈合乎整體的經濟效益。

另外，太陽能電池壽命也逐年增加，主要是由於封裝技術、焊接材料、加工方法及晶片上技術的改良。在1991年太陽能系統的壽命約5到10年，1995年則增加到10～20年，而到2000年更延長到25年以上。再者，在1995年美國市場的太陽能電池銷售額僅為35億美元，因為石油及環保（全球溫室效應）的問題，使得2000年時的全球太陽能電池銷售額，與之前相比已呈現數倍的成長曲線。

在2000年時，由政府所支出的太陽能應用預算約新台幣五億元以上（含衛星），其中推廣的費用更達兩億元。因此，在2001年後台灣的太陽能電力應用，約可達十億元以上。其中，主要是應用於照明與建築物自備電力等方面。

太陽能電池與建築材料的結合應用，在歐美以遮陽（雨）棚為主。然而，日本更結合泡沫水泥板與太陽能電池，運用於建築業中，成為運用太陽能的佳例。（資料來源：中華太陽能聯誼會）