撰文／台灣電力公司、科學人企劃製作2020/07/02

人類運用太陽能有幾千年歷史，如晒乾衣物和食物等，近代科技更發達後，出現許多運用太陽能的方法，像用陽光發電或幫水加熱等，具容易取得、不用燃料、沒有噪音和汙染等優點，是便利的再生能源。

將光能轉為電能

要將光能轉換為電能，必須靠一種叫「太陽能電池」的裝置，主要材料是用能導電但電阻比一般導體（如金屬）高的半導體，例如矽。如果在矽裡加入其他成分，可改變矽半導體的導電特性，例如添加硼的稱為「P型半導體」，添加磷的稱為「N型半導體」，將這兩種半導體接在一起能組合成正極和負極。當陽光照到電池上，光的能量會使半導體中的正、負電分離，帶動負電電子朝N型半導體移動，正電電洞朝P型半導體移動，如果接上電線就能產生電流使用電力了！不過，太陽能電池產生的是直流電，需透過電力調節器轉換為交流電，才符合實際運用。

太陽能板排排站

如果把許多太陽能電池組合起來稱為太陽能板，許多太陽能板可組合成陣列，一般設置在空曠、陽光充足的地方，規模和數量可大可小，相當有彈性！有些國家是在沙漠設置大面積光電場，有些地方常見在家戶屋頂上裝設太陽能板等，且白天光照充足時可將產生的電力用蓄電池儲存起來，等晚上或陰天使用。

由於太陽能電池尺寸可大可小，因此還可應用在許多用品，像手錶、計算機、手電筒、行動電源、路燈、冷氣機或太陽能車，甚至是太空的人造衛星、太空船或太空站等。

太陽能運用最大化

臺灣位在亞熱帶，光照充足，尤其南部日照量最豐富，目前台電在各地設有許多太陽光電場，例如彰化縣西岸彰濱工業區的「彰濱太陽光電場」在2018年10月啟用，是目前全臺最大的地面型太陽能場，採雙玻雙面型太陽能板，正面能吸收陽光，背面模組也能吸收地面反射光和漫射光，比一般單面型太陽能板增加8%的電能產量，「彰濱太陽光電場」每年可發約1.4億度電，提供4萬家庭一年用電量。

政府也計畫推動在公有建築物或工廠屋頂等處設置太陽能板，或在嚴重地層下陷區域、封存掩埋場或已受汙染土地等設置地面型太陽能板，不但可產生電力，也讓閒置土地做有效運用。臺灣西南部的日照時間長且擁有廣大露天魚塭，目前也正測試將太陽光電與養殖水產結合的「漁電共生」模式。

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