2019/03/14
｜採訪撰文：謝宇程（特約撰稿人）
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圖片提供／楊錦懷教授
由台科大設計的玻璃可以透光、隔熱又發電，自2014年獲歐盟居禮夫人獎後，近年更已進駐英國、日本、杜拜市場，真正是台灣之「光」！
全球暖化是全人類皆須面臨的課題，位在亞熱帶地區的台灣更應該謹慎面對。無碳、乾淨的再生能源，早就是普羅大眾廣泛討論的課題，但要將太陽能發電應用在日常生活中更需要創意。
由於國內科學家的努力研究，我們正在等待的解決之道，已經近在咫尺了，或者可以說：已經裝上飛機場的房頂了。
打造多功能玻璃 創新起頭難
早在幾年前，國立台灣科技大學楊錦懷教授在科技部補助下發明了一種太陽能節能玻璃，期望可以同時達到隔熱、發電及透光的功能。
可惜的是，當時出產的第一代產品是使用單層膜，能量轉換效率僅有4～5％，無法與單晶及多晶太陽能板的轉換效率競爭（單晶約18～22％，多晶約17～20％，參考〈太陽光電技術百家爭鳴，提高轉換效率為一大發展重點〉）；另外，由於當時未能量產，以致於造價高昂，市場難以接受。
由於看好節能玻璃是值得發展的趨勢，楊錦懷教授團隊多年來不斷研究，持續優化「三機一體太陽能節能玻璃」的各項性質，最近終於有了重要的新進展。
透光、隔熱、發電 三種機能一次滿足
兼具透光、隔熱及發電功能的「三機一體太陽能節能玻璃」，近年來接連得到重要的國際獎項，可見該項技術日趨成熟。
在透光方面，以往的發電玻璃，為了維持採光效果，發電效率無法提升，這項顧慮如今已得到重大突破。楊教授指出：「現將高效率反射膜應用在太陽能節能玻璃上，可一舉提升太陽能發電效率達16％，同時降低80％的熱穿透，同步達成增加太陽能電力（開源）及空調節能（節流）的雙重功效，再加上3種透光率，使用者可針對特定需求進行最適光源選擇。」
在隔熱方面，由於玻璃分為內外兩層，因此具有良好的隔熱性能。當一般低輻射隔熱玻璃與普通玻璃建築都需要開空調時，太陽能節能玻璃建築可大幅減少空調使用；再加上本身的太陽能發電供給，不但可達成電力自發自用，還可將多餘電力送回，達到零耗能建築的最高標準。
而在成本效益方面，楊教授評估：「由於發電效率提升，將太陽能節能玻璃裝設在平面採光天窗上，將再生能源賣電與節省空調耗能電價加總估計，4.23年就可以回收成本，投資報酬率18％！」倘若需應用在玻璃帷幕牆，因為是立面，相對陽光吸收量比平面低，則需8年回本，投資報酬率約為7.6％。
楊教授透露：「台科大團隊所研發的太陽能節能玻璃每平方公尺太陽能發電效率可達90瓦，為目前全世界發電效率最高的太陽能玻璃；與中國大陸、日本、西班牙目前最好的產品相較，效率達到2倍，更是美國MIT（Massachusetts Institute of Technology，麻省理工學院）團隊產品的4倍。」
另一方面，玻璃的強度與安全性也極為重要。據研究顯示，此玻璃可耐17級以上強風，經實際送到日本測試結果更顯示，其耐風壓強度，即使颱風來襲也不必擔心。
由於尚未有其他單位的反射膜可以同時提升發電量，又提升隔熱省空調效能，因此，目前台科大團隊的研發成果持續領先全球。
進駐沙崙綠能城 更前往英、日、杜拜
由於楊錦懷教授團隊研發出的三機一體太陽能節能玻璃技術，在歐洲引發極高的關注與讚譽，因此榮獲 2014年歐盟居禮夫人獎，目前已在英國諾丁漢大學興建太陽能節能玻璃示範屋，做為歐洲地區推廣據點。並於2017年獲日本福岡市政府新創事業技術首獎，正式進入日本市場。2019年2月25日開幕的台南沙崙綠能科學城自駕車行控中心，亦採用楊教授團隊開發的節能玻璃。
目前此技術正在申請TÜV（Technischer überwachüngs Verein）認證，還有美國綠建築協會LEED（Leadership in Energy and Environmental Design）認證，這些認證預計於今年全部完成，未來太陽能節能玻璃有機會正式應用在全球最大的國際機場（位於杜拜的AL Maktoum阿勒馬克圖姆國際機場），目前在機場用地內已建設監測與示範屋。屆時三機一體太陽能節能技術可望能代表台灣進軍國際，在世界矚目下大放異彩。
圖片提供／楊錦懷教授
〈補充資料〉
TÜV認證：任何科技商品要走向國際市場，都需要具公信力的機關，針對其規格、效能等方面加以嚴格檢證與背書。TÜV為1866年成立於德國的公司，提供科技認證的服務「TÜV認證」，歷史相當悠久，且受到世界各國的普遍信賴與重視。
關鍵字：太陽能,節能,隔熱