熱天氣會降低太陽能發電效率 抗暖不能靠它

北極星太陽能光伏網訊:為了對抗全球暖化，太陽能這樣的低碳能源一直是最得到各界支持的，許多人期待，由太陽能電池產生的100％的清潔電力，是滿足我們不斷增長的電力需求的理想解決方案，然而現實情況沒有那麼美好，逐漸高溫的氣候，會損害太陽能發電效率，換言之，仰仗太陽能來對抗暖化，恐怕不可靠。

富比士網站(Forbes)報導，麻省理工學院（MIT）的一項新研究揭示，太陽能電池與半導體電子元件有類似的特性：對溫度非常敏感。我們知道，電腦需要散熱，溫度上升會導致電子元件的效率下降，這種缺點在太陽能電池上一樣具備。

當太陽光將能量傳遞給光敏材料中的電子時，就產生電流，但是相應的代價是，在在結構中會產生帶正電的「電洞」，它與電子的方向相反，而且會與電子結合產生熱，回復到無電狀態。因此光感電池如果要有效發電，必須趕在電子與電洞對消之前，將電子流傳遞出去。而溫度越高，電子與電洞重組的速率會越高，這是不好的。

根據 麻州理工學院光電研究實驗室的伊恩‧彼得斯(Ian Peters_和多尼歐‧布納西西(Tonio Buonassisi)的研究，隨著地球暖化，太陽能效率會跟著下降，他們計算出「每增加一度溫度，太陽能發電量就會減少0.45％。」

然後，他們利用國際氣候變化專門委員會（IPCC）預測的溫度變化，研究全球碳排量造成的全球升溫的情景，2040年全球碳排達到峰值，並在2100年之前，全球平均溫度將提高1.8°C。

MIT的科學家發現，全球愈熱，太陽能發電效率反而愈低，在規畫太陽能為替代能源時，必須考慮進去。(圖/MIT)

他們在麻州理工學院技術評論中說：「隨著地球陸地上幾乎所有地方的氣溫升高，各地的太陽能功率反而都會減少。 而且部分地區的情況會比其他地區更糟糕，包括美國南部、非洲南部和中亞地區。」

然而，除了天氣熱，導致太陽能功率下降以外，其他因素也會影響太陽光電池的功率輸出，比如雲層和大氣含水量，也就是溼度。

研究人員指出，他們用來計算功率輸出下降的「-0.45％/°C」只是一個有代表性的數字。材料科學的突破，或許可以在改變它。例如，改用較高能隙的材料，例如碲化鎘，可以改善升溫造成的效率下降問題，然而，這項研究已經提示，我們可能不能期待太陽能電池幫我們降溫，它們自己都自身難保。

太陽能發電還有更多壞消息，2016年，在法國北部諾曼第圖魯伏爾小鎮 (Tourouvre )，曾經建立了一公裡長的「太陽能公路」，希望能夠為小鎮的路燈帶來照明，然而，三年過去了，這項試驗已經完全失敗。

三年前，一項被稱為「瓦特路」(Wattway)的實驗在圖魯伏爾小鎮舉行，目的是希望太陽能電池能更廣泛的安裝在任何地方，因此選擇舖在路上，使公路也能成為發電來源。這條太陽能公路總面積2800平方公尺，建造總價約520萬美元，為了承受汽車的壓力，它採用耐壓耐磨的透明矽樹脂做為表面防護層。

然而，受限於灰塵、磨損與其他問題，它從未達到過每小時790千瓦時應產生的效果，最多只有一半的功率。

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