【產業動態SNG】國際太陽能電池光電轉換效率研發現況
蔡毓如 (2019/06/06) 《台經月刊第42卷第6期》
為提升能源自主、促進能源多元，並實現節能減碳以及環境保護之願景，政府設立提高再生能源發電占比的目標。除了於2025年前之再生能源發電占比達到整體的20%，亦推動「太陽光電兩年計畫」與「風力發電四年計畫」，預計於2025年達成太陽光電裝置容量20GW之設置目標以及離岸風電裝置容量5.5GW之設置目標。在太陽光電方面，為於預定時程內達成所設立之裝置容量目標，應積極拓展新的太陽光電設置型態，以及提升太陽能電池自身的光電轉換效率，進而帶動太陽光電系統之能源回收期縮短，以及相關材料成本下降，有助於整體太陽光電蓬勃發展。本文將就太陽光電設備之應用型態、太陽能電池的光電轉換效率、太陽光電系統之能源回收期，以及太陽光電相關材料價格發展進行說明。
太陽光電設備之應用型態
太陽光電設備一般較常見於陸地上，並有兩種主要的設置形式，包含「屋頂型」及「地面型」。然而，隨著陸地上的設置空間逐漸飽和、設置於陸地涉及土地使用相關問題，以及為了開拓新型態的設置方式，開始尋覓陸地以外的太陽光電設備設置地點，因而出現「水面型」太陽光電設備之設置方式。以下將進行相關說明：
（一）屋頂型及地面型太陽光電設備
屋頂型太陽光電設備（以下簡稱屋頂型）設置的區域包含住宅或商業建築物上，而地面型太陽光電設備（以下簡稱地面型）則設置於地面、非建築物之區域或構造物上。
相較於地面型，屋頂型一般設置規模較小，且容易因屋頂朝向是否能接收直射陽光而影響發電效益，而地面型則可依陽光直射方向安裝、調整。然而，當前屋頂型迅速發展中，並出現建築整合太陽能(Building-Integrated Photovoltaics, BIPV)等新的太陽光電應用方式。其概念為以太陽光電材料取代傳統建築材料，不額外加裝太陽能板於建築物上，而是透過包覆在屋頂上、鑲嵌於外牆上等方式，使建築物本身成為大型的太陽光電裝置。
相對於屋頂型之發展現況，地面型由於開發需搭配特高壓、饋線等電力基礎建設，因而發展速度較緩慢。此外，在尋覓地面型之設置地點時，亦可能因為涉及鹽田、養殖等農業及生態土地而引發爭議。因此，相關產業開始向水面型太陽光電等新型態設備的發展方向邁進。
（二）水面型太陽光電設備
由於屋頂型及地面型太陽光電設備大多設置於陸地上，因而受限於土地面積不足以及土地使用等相關問題，促使水面型太陽光電設備受到關注。水面型太陽光電亦稱為浮動式太陽光電，此種型態之太陽光電設備可設置之區域包含水庫、滯洪池、埤塘以及魚塭，具有不占用土地資源之特性。此外，設置於水面上的太陽能板能藉由水的冷卻效果提高發電效率及性能，並有助於該水域減少水分蒸發以及抑制藻類繁殖生長。
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