2020.07.11 人間福報 編譯／韋士塔

永續能源的意識抬頭，帶動發電技術日新月異，新型太陽能板更打破刻板印象，利用光與影的變化產生電力。

乍聽之下，光影交織發電似乎是科幻電影中描述的裝置，但新加坡科學家已研發出採用陰影效應發電（SEG）技術的原型裝置，利用明暗對比發電。

傳統的太陽能板須避免陰影，一旦面板被樹蔭、砂石或建築物遮蔽，發電量就會減少，降低太陽能整體效能。不過，採用SEG原理的太陽能板不只需要日照，也需要陰影；這種太陽能板如果安裝在完全無遮蔽、日照充足的空曠地點，反而無法發電，必須遮蔽部分光線才能產生電能；明暗對比愈強，電壓就愈大，發電量就愈高。

主持這種SEG太陽能板研發計畫的新加坡國立大學材料科學家陳瑞正博士（Tan Swee Ching，音譯）表示，運用陰影產生能量是全新概念，這種新技術的基本原理是陰影部分和被照亮部分之間出現電壓差，從而產生電流。
SEG太陽能板由可彎曲的透明塑膠材料和矽晶太陽能電池組成，並鍍上厚度15奈米的黃金。研究團隊指出，這種太陽能板的成本比傳統面板便宜，每平方公尺約為50美元，一般面板則需數百美元；未來如果能找到可以取代黃金的材料，成本還能進一步降低。

研究團隊在室內進行測試後發現，SEG產生的電壓可達1.2伏特，足以供應小型電子設備所需電力，非常適合用於智慧手機、筆記型電腦等行動裝置。SEG技術讓日照不足的地方也能裝設太陽能板，且性能比目前的商用矽晶太陽能電池高出1倍。

陳瑞正指出：「傳統的太陽能光電設備，最重視的是光源穩定，因為陰影會降低設備的性能。然而，陰影時常出現，我們的研究可以克服這個問題，把影響發電的因素轉換為發電的必要條件。」

研究人員表示，SEG的成本效益高、構造簡單且發電量穩定，而且可應用的範圍相當廣泛。目前他們正持續開發不同功能的自行供電傳感器以及SEG技術穿戴式裝置，可安裝在衣物上，在日常活動中產生能量。
SEG技術也是室內再生能源的新契機。目前的太陽能電池需要充足光線，通常在室外環境才能發揮作用。最新技術則可大幅提升發電效率，即使在低光源的室內環境中，也能持續發電。

其他科學家也積極研發可在低光源環境下進行太陽能發電的創新材料，波蘭物理學家瑪林科威茲（Olga Malinkiewicz） 使用鈣鈦礦（perovskites）噴墨加工，開發新一代的太陽能電池。鈣鈦礦能附著在其他物體表面，包括電腦、汽車、無人機或建築物，在陰影下或室內都能發電。

瑞士洛桑聯邦理工學院的納澤洛丁教授（Mohammad Khaja Nazeeruddin）表示，無論是明暗對比或低光源發電技術，都有機會讓太陽能發電方式出現革命性變化，有助解決全球能源短缺危機，引領人類邁向潔淨永續能源。

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