發布日期 2018 年 07 月 03 日 8:30 | 作者 EnergyTrend

太陽能技術日新月異，光電轉換效率紀錄每隔幾週又會再翻新，像是最近英國太陽能公司 Oxford PV 便透過鈣鈦礦-矽晶太陽能技術，將效率提高至 27.2%。

矽晶太陽能為當前產業首選技術，便宜、高效又穩定的優勢讓太陽光電成為最受歡迎的再生能源，但以目前已大規模商業化的技術而言，其轉換效率預期很難超過 25%，因此科學家一直在尋找另一個太陽能明日之星。

鈣鈦礦則是太陽能領域後起之後，光電轉換效率在 9 年內增加到可與矽晶太陽能媲美的 22%，近年來科學家更為了尋求突破與新材料，紛紛將鈣鈦礦與矽晶太陽能相結合，讓原本處於市場競爭關係的太陽光電材料握手言和，成為新型太陽能電池。

英國 Oxford PV 便以此技術成功研發出 1 平方公分大小的高效率鈣鈦礦-矽晶太陽能電池，該效率除了獲得德國 Fraunhofer 太陽能系統研究所（ISE）認證，也突破單一接面式（Single Junction）矽晶太陽能電池的 26.7% 紀錄。

該公司並不期望能將單一太陽能材料效率最大化，反而利用鈣鈦礦與矽晶電池各自優缺點與不同能隙特性，拚將鈣鈦礦-矽晶太陽能電池轉換效率躍升至 30% 以上。

理論上由於鈣鈦礦與矽晶材料能隙寬度不一，兩者光吸收範圍並不會重疊，因此可各司其職：鈣鈦礦負責吸收綠光、藍光並轉換為電能，矽則用於吸收紅光與近紅外光，但現實往往沒那麼簡單，能隙重疊效應（bandgap overlap effect）仍將底層矽晶太陽能電池的效率砍半，大大影響整體太陽能效率。

為研發出高效率鈣鈦礦-矽晶太陽能電池，該公司結合轉換效率達 17% 與 22% 的鈣鈦礦與矽晶太陽能電池，但由於能隙重疊效應，最終轉換效率比預期少 11% 左右。

不過與一般矽晶與鈣鈦礦電池相比，轉換效率 27.2% 已算是產業大突破。Oxford PV 目前也正努力在德國生產 156mm×156mm 商業尺寸鈣鈦礦-矽晶太陽能電池，並試圖出售其概念。

Oxford PV 執行長 Frank Averdung 指出，公司目前最大挑戰不是在提升轉換效率，而是要穩定其性能。由甲基氨基碘化鉛（MAPbI3）製成的鈣鈦礦遇到濕度會有衰退問題，該公司盼能逐一突破，並希望可在 2019 年投入測試，並於 2020 年推出產品。

Oxford PV 並非世界第一個研發鈣鈦礦-矽晶太陽能電池團隊，2018 年 2 月美國布朗大學與內布拉斯加大學林肯分校（UNL）已如火如荼研發該技術，還想研發出不含鉛的鈣鈦礦電池；瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）與瑞士電子和微技術中心（CSEM）組成的團隊也在本月中旬將該類型電池轉換效率提高到 25.2%，或許業界與研究院未來達 30% 效率指日可待。

（本文由 EnergyTrend 授權轉載；首圖來源：Oxford PV）

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發布日期 2018 年 08 月 02 日 9:00 | 作者 EnergyTrend

未來太陽光電產業或許再也不是矽晶電池的天下！近日俄羅斯、法國與哈薩克聯合團隊研發出可裝置於屋頂的有機太陽能電池，轉換效率高達 10.2%，有望改變將來屋頂太陽能系統的主要材料。

得益於太陽光電與儲能系統成本下滑，綠能屋頂越來越受歡迎，2017 年全球屋頂太陽能裝置量已達 400GW，安裝太陽能板儼然成為住家與企業節省電費與愛護地球的表現。

現在屋頂太陽能材料多以矽晶為主，但以大規模商業化的技術而言，轉換效率預期很難超過 25%，因此科學家一直在尋找另一個太陽能明日之星，而具有可撓特性、製造簡易與材料成本低廉的有機太陽能電池便是主要候選人之一。

為了找出高效且可商業化的有機材料，莫斯科物理技術學院（MIPT）、莫斯科國立大學、法國史特拉斯堡大學（UDS）、里昂大學、法國米盧斯材料科學研究所（IS2M）、法國國家同步輻射實驗室、哈薩克納札巴耶夫大學組成團隊，並在有機聚合物中添加氟原子，成功將有機太陽能轉換效率從 3.7% 躍升至 10.2%。

而此方法為著名的氟化反應（fluorination），先前就有研究指出該方式可增加太陽光電轉換效率，不過背後原因一直是個謎團，在此之前都沒有任何一組科學團隊成功破解，新研究除了進一步提升有機太陽光電轉換效率，也同時找出材料運作原因：氟化反應會改變材料內部結構，有效提升電池性能。

▲ 右為氟化後的材料結構。（Source：莫斯科物理技術學院）

實驗測試的材料分子結構相當複雜，由多個重複單元組成，單元包括含硫雜環化合物（sulfur heterocycles）和具有許多支鏈的鏈狀烴。為找出光電特性最好的材料，研究員不斷最佳化實驗，像是添加氟原子跟改變側鏈長度，而最後團隊也終於如願以償地大大提高光電轉換效率與電輸出。

研究也針對材料進行微觀結構研究（microscopic structure），X 光分析指出，該材料內部結構排列相當有秩序，分子流動性也高，可說是個良好的電荷載體，十分適合用在太陽能電池。

雖然目前太陽能電池轉換效率尚不及矽晶電池，但最佳化材料與研究之後，轉換效率或許可進一步超越矽晶太陽能電池。根據過去研究，有機太陽能電池最高理論效率達 30%，比矽晶太陽能的 29% 還要高。

MIPT 功能性有機與混合材料研究所教授 Dimitri Ivanov 指出，這項研究主要挑戰在於如何打造更高的分子能階並提升光轉換效率，且為增加電荷輸送到電極的速度，團隊也必須研製出超分子結構。

該研究將有助於提升有機太陽能電池進展，Ivanov 表示，與矽晶太陽能相比，有機太陽能電池製作步驟較少，且由於其具有可撓特性，該種太陽能電池也可以裝置在屋頂，顯然相當看好有機太陽能電池應用潛力。目前研究已發表在《Journal of Materials Chemistry A》。

（本文由 EnergyTrend 授權轉載；首圖來源：pixabay）

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2018-08-30 01:17經濟日報本報訊

日本在政府推動下，2021年前將有約1,500間使用自給自足再生能源的「零能耗住宅」完工，野村不動產、三菱地所等都參與建造，雖售價較高，但一年可省下逾10萬日圓（900美元）水電費。

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發布日期 2018 年 10 月 03 日 8:30 | 作者 藍 弋丰 | 

歐洲是發展可再生能源最早也最積極的地區，其中風能又是當前的主力，國際能源總署（International Energy Agency，IEA）《2017 風能展望》（2017 World Energy Outlook）中，預測風能在 2030 年之後不久就會成為歐洲最大能源來源，但在 2018 年 9 月底，國際能源總署調整預測，表示不用到 2030 年，至 2027 年，風能就會成為歐洲最大能源來源。

歐洲風能產業協會風能歐洲（WindEurope）於德國漢堡召開的全球風能峰會（Global Wind Summit），國際能源總署執行董事法帝‧畢洛（Fatih Birol）表示，由於歐盟的努力，即設定在 2030 年可再生能源達到 32% 的目標，預期到 2040 年歐洲風能發電量將成長為目前的 3 倍多，達到 1.1 兆度電，這個發電量相當於全日本的所有供電量，以此較樂觀預估，不到 10 年內，只要到 2027 年，風能就會成為歐洲最大能源來源。

國際能源總署估計，到 2040 年時，風能將占歐洲總發電量 31%，核能與燃氣發電則各占 17%，其他可再生能源則將供應 23% 電力，其中主要為生質能源，太陽能占 8%，而燃煤發電將只剩下 4%。

風能的主要來源將為離岸風能，國際能源總署估計 2040 年時全球將有 200 吉瓦（gigawatt）離岸風能上線，其中絕大多數都將在歐洲，國際能源總署認為，離岸風機技術進步飛快，更高更大的風機能取用更強、更穩定的風力，因而將激發離岸風能大幅成長。國際能源總署希望歐洲能成為全球離岸風能發展的領頭羊，由歐洲的發展刺激中國、印度與美洲的市場成長。

尤其是中國與印度，國際能源總署預計 20 年內，印度增加的用電量將相當於整個歐洲的用電量，中國增加的用電量將相當於整個美國，其中大多數都將來自空調用電，要以何種科技來供應這麼多用電，是相當嚴肅的問題，國際能源總署希望能以陸上及離岸風能來滿足需求。

不過當風能占比越來越高，電網整合的需求也跟著提升，國際能源總署將可再生能源整合需求分為 4 階段，如俄羅斯、南韓處於第一階段，可再生能源僅占極少百分比，無需特別整合的手段；美國、澳洲、巴西、中國、印度處於第二階段，採用抽水力與火力發電來整合平衡可再生能源；德國、義大利、英國則達到第三階段，可再生能源超過 10%，需要投資電廠、能源儲存、電網升級、需求反應等技術來提升彈性；而愛爾蘭、丹麥在 2016 年就已經達到第四階段，可再生能源超過 20%，國際能源總署認為需要先進技術來確保電網穩定性。

國際能源總署過去對可再生能源的預估一向太過保守，目前各國實際運作，20% 的滲透率問題不大，不過，若比例繼續上升，電網升級、能源儲存、需求反應等技術整合就會越來越重要，在風能即將成為歐洲最大能源來源之際，電網彈性相關技術也將蓬勃發展。

（首圖來源：風能歐洲）

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2019-04-01  范仁志  

日本電信大廠NTT在2019年3月27日發布新聞，該廠決定擴大投資再生能源與智慧電網相關事業，決定於2019會計年度上半(2019/4~9)設立智慧能源事業分公司，讓該集團的智慧能源相關事業營收在7年內倍增，於2025會計年度達到6,000億日圓(約54.2億美元)水準。

根據NTT的報導，該廠的新電力事業將有5個發展方向：再生能源發電、虛擬電廠(VPP)、高效能電動車電網控管、備援電源、與電力零售。

據日本經濟新聞(Nikkei)網站報導，目前NTT集團旗下的新電力相關企業，有NTT與東京瓦斯(Toyko Gas)、大阪瓦斯(Osaka Gas)等廠合資的Ennet，NTT西日本(NTT West)旗下NTT Smile Energy，NTT與東京電力(Tepco)合資的TN Cross等，新公司考慮整合這些既有公司，以便建立更廣泛的新事業。

而NTT從事電力事業的憑藉，首先是該公司位於日本各地機房的不斷電系統，這些不斷電系統的大量蓄電池，透過該公司網路服務進行管理，可望在太陽能或風力電力過高及過低時提供緩衝，由於NTT要把這些蓄電池從舊的鉛酸電池換成新的鋰電池，可用容量大幅增加，成為2018年TN Cross設立的基礎。

而為響應世界各國對環保車輛的需要，NTT集團公務車未來也將改用電動車，配合設立相關的充電站等基礎設施，預計2030年NTT集團在全日本會有1.1萬輛公務車，這也是NTT另外會增購的蓄電池系統，用在電動車電網、備援電源、與虛擬發電廠及電力零售等領域。

另外，Ennet與NTT Smile Energy也掌握其他再生能源技術，據日刊工業新聞報導，除客戶的太陽能發電與風力發電系統外，還可能有生質燃料等相關技術；另外，日本住宅太陽能發電系統優惠購電合約，將從2019年11月起陸續到期，NTT有意爭取這些發電戶轉移自己旗下，因此急於設立新電力公司。

另外，NTT在2019年3月18日宣布，將於7月1日設立新企業，由NTT-SH與NTT都市開發(NTT Urban Development)合併的都市開發企業，NTT Urban Solutions，主要事業內容是智慧城市與不動產開發，旁及智慧能源等相關事業，與新電力事業之間的關係並不明確，但至少會相互合作。

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發布日期 2019 年 02 月 23 日 15:27 | 作者 Daisy Chuang | 

雖然鈣鈦礦太陽能兼具成本低與轉換效率高等優勢，但該技術也同時存有遇水衰退、耐久性差缺點，再加上電池含有有毒物質鉛、鉛溶於水就會排放到環境中，是種有害無益的設備，對此，最近中國清華大學提供一項解決方案，嘗試在不影響效率的強況下，用錫、鍺等其他金屬來取代鉛，盼可加速鈣鈦礦太陽能商業化進展。

目前鈣鈦礦的轉換效率高達 23%，已經可以跟市面上常見的矽晶太陽能相競爭，且鈣鈦礦太陽能具有可撓、製程簡單優點，可以用在穿戴式電子裝置或是汽車上，應用範圍比現在的太陽能技術還要廣。

只不過若把「鉛」從材料中除名，轉換效率會驟降至 6%，原先有的優勢也會大打折扣。

其中鉛是個惡名昭彰的有毒重金屬，被認為是兒童成長威脅之一，會影響神經系統，削弱學習、記憶和專注力，先前台北市也避免長期飲用鉛水引響居民健康，提早將市內鉛水管全汰換至無銹鋼水管。

雖然市面其實也有許多商業產品含有鉛，包括矽晶太陽能板在內，科學家會用鉛包覆太陽能電池的活性材料，但不管是市面上的產品還是矽晶太陽能板，這些都不易溶解，而鈣鈦礦存有遇水降解的問題，一旦太陽能板受損，下雨時鉛就會流至自然環境中。

因此現在有許多科學家都想製造出不影響轉換效率的無鉛鈣鈦礦技術，像是清華大學便嘗試用錫、鍺、鉍、銻、銅和錳來取代鉛，先前研究也指出，當以其他金屬取代部分的鉛時，轉換效率最高可達 17%。

團隊指出，錫的應用潛力最大，它的外部電子殼結構跟鉛差不多，離子半徑也比較小，這讓材料在鍵合時不會影響晶格結構，目前團隊也測試過各式錫鈣鈦礦的排列組合，像是將錫與銫等金屬相結合，打造出全新的鈣鈦礦層，未來研究則會持續提高其穩定性與效率，希望有朝一日可讓鉛被無毒元素取而代之。

2018 年中旬時，台灣交通大學研究生也在無鉛錫鈣鈦礦太陽能研究有所突破，研究指出，無鉛鈣鈦礦材料接觸到空氣中的水和氧後，會快速分解退化，而其純錫鈣鈦礦太能電池轉換效率為 8.5%，儲存 2,000 小時後其元件效能可以提升 9.6 %，在強光環境下更可維持 1 小時以上，也是個無鉛鈣鈦礦未來新星。

（首圖為矽晶太陽能示意圖，來源：Flickr/Oregon Department of Transportation CC BY 2.0）

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2019-03-12  黃女瑛 

IKEA透過區塊鏈的思維構建區域太陽能電力供需均衡。法新社

外電報導，瑞典傢具龍頭廠IKEA的創新實驗室Space 10正建置一個太陽能用電模型，讓社區可透過微電網共享電能，並使民眾可透過區塊鏈將多餘能源賣給其他人使用，IKEA期透過該模型來探究太陽光發電未來如何改變人們的生活。

據了解，Space 10透過區塊鏈方式，使某特定社區的住戶用太陽光發電得以將多餘電力進行銷售的構想，即稱為SolarVille。目前SolarVille只是個1：50的模型，模型中的所有建築都透過硬體設施相連，形成一個微型電網，代表電網內的用戶都能分享能源，此概念中，人們可透過節約能源或安裝更多太陽能模組產生更多儲備電力，多餘電力即可透過區塊鏈平台來交易。Space 10設計的目的就為了易於安裝使用，並提供免費的區塊鏈軟體。

該應用得將能源成本降低，因為大型集中式系統常因規模過於龐大，供需面調控靈活度不足，難以符合每個人的要求，Space 10即是為了改善傳統能源缺乏的地區，且需要高成本電力基礎設施才得以改善。SolarVille即透過離網系統，讓人們跳脫傳統電網建置門檻過高的束縛。

外電指出，目前有一些實體應用的項目採用與SolarVille相似的理念，例如布魯克林微電網就是一個實驗性的區域性電網，收集太陽能電力，並使用區塊鏈在鄰居之間分配和交易，同樣孟加拉的一家新創企業也在嘗試建設類似P2P系統，但現實中，如何去廣泛複製這一模式仍存在問題。

太陽能業者指出，一個電網間電力調度使用，其實也類似虛擬電網的概念，有時透過部分供給量增加，有時透過部分需求量減少(節約)，透過調配，使網內電網供需達到均衡，這是目前全球積極努力的方向。而台灣鼓勵再生能源電力仍在初期，就太陽能來看近年來多數積極於集中式，除了要求政府同步協助饋線的建置，期先發展綠能憑證運作，但相關配套法規仍待立法院通過。

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經濟部投審會今(20)日公布今年1月僑外投資件數為293件，較上年同期增加0.34％，投資金額3.4億美元，年減6.77%；陸資來台投資件數為10件，投資金額315萬2,000美元，則較上年同期減少96.15%，主要因去年核准富士康回台投資等較大投資案，墊高基期所致。。

另今年1月核准新南向國家來臺投資件數為60件，較上年同期增加15.38％，投資金額計美金1,064萬5,000元，年減3.01％；但越南、泰國及紐西蘭來臺投資金額均較去年同期成長，成長比率分別為16399.47％、59.9％、31.41％。

至於對外投資方面，今年1月核准件數為68件，年增28.3％；投資金額計美金6億7,220萬7,000元，年增35.88％，主因為今年1月份核准中華雙子星開發股份有限公司以美金1億1,400萬元，投資越南威京雙子星（越南）投資有限公司及富邦人壽保險股份有限公司以港幣7億元，增資香港富邦人壽保險（香港）有限公司等較大投資案所致。

此外，今年1月核准對新南向國家投資件數為20件，年增42.86％，投資金額計美金2億6,790萬3,000元，年增17.10％；其中對新加坡及越南投資金額較去年同期大幅成長，成長比率分別為20206.49％、256.38％。

對中國大陸投資方面，投審會表示，今年1月核准53件，年減5.36％，核准投資金額計美金3億8,262萬4,000元，年增12.68％，主因為今年1月份核准信義房屋以大陸地區投資事業信義置業（上海）有限公司之自有資金人民幣5億元，在中國大陸地區轉投資設立信義企業管理（上海）有限公司等較大投資案所致。

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