欧美近几年开始补助一般民众在自家屋顶装设太阳能板,但装了太阳能板的屋顶实在不甚美观,难道太阳能板一定要深蓝色吗?
能源问题近来受到高度重视,许多先进国家相当积极发展替代能源。这些替代能源们包括风力、水力、潮汐或太阳能发电,皆被期望能取代传统高污染的火力发电或是淘汰台湾永远吵不完的核能发电。但每种替代能源都有其侷限,例如潮汐发电厂不能随便选址,风力发电厂也必须有足够的土地假设风力发动机,因此就上述环保能源来说,最能贴近大家生活的莫过于太阳能了。太阳能板的安装侷限较小,在日照充足的区域只要周围无明显遮蔽物,每一片屋瓦都是潜在的发电厂。以美国来说,在自家屋顶装设太阳能板可以获得政府补助,并且每年会给予一定赋税减免(虽然不知道在川普总统的执政下,替代能源发展的脚步会放慢多少)。
要在一般民众的屋顶铺设太阳能板,除了经济上的诱因之外,美观可能也是许多人考量的因素。太阳能板的目的在吸收阳光,因此颜色表面颜色势必偏暗,目前市面上的太阳能板大多为深蓝色,也就是可见光中大部分的颜色皆被吸收,留下深蓝色被反射回来主要是因为太阳能板主要材料“硅”本身吸收能力的关系。只不过深蓝色并不是一个讨喜的颜色,或许有人喜欢铺上绿色的太阳能板在屋顶,“看起来”绿意盎然,也为住所增添一点环保的感觉。
但如果太阳能板是绿色的,就代表绿色的光被反射回去,无法被吸收作为发电之用,发电的效率便被牺牲了。因此,为了满足某些人对于美观的要求,能够在牺牲最少效率的前提下,增加美感进而提升大众铺设的意愿,或许也是另一个选择。为此,荷兰阿姆斯特丹大学研发出一款绿色的太阳能板,其发电效率相比于一般深蓝色的太阳能板只少了10%,这项结果发表于 Applied Physics Letters 期刊。
研究团队利用软式压印技术(soft-imprint lithography)将大约100纳米宽的圆柱体制作于太阳能电池表面。这些圆柱体的间距以及尺寸会决定哪种颜色的光被反射回来。研究团队便是利用这种特性,在经过计算与设计之后,让太阳能表面有绿色反光,但其他颜色的光还是能被吸收并转化成电能。
这项研究也同时受到知名科学网站 Sciencedaily 报道,论文作者Verena Neder在受访时表示:“有些人说:‘你为什么要做一个效率不好的太阳能电池?’因为我们可以在不要牺牲太多效率的情况下让太阳能板更美观。这个改变太阳能板表面颜色的方法不仅简单,而且可以配合建筑美学,将能够让更多人采用。”
研发出绿色的太阳能板后,研究团队接下来的目标就是在不影响效率太大的情况下做出其他各种颜色,让太阳能板不只是科技的产物,而是能够配合建筑设计让环保与美学结合,或许在将来,各色的太阳能板会是设计师在设计屋顶时的素材。