蔬果製太陽能板 陰天也發電

 |2021.04.01
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開發出AuREUS的電機工程系學生邁格。圖/取自網路
AuREUS材料是用蔬果廢料製成。圖/取自網路
邁格表示,AuReus可以應用在整個建築物,例如大型會議中心。圖/取自網路

【本報綜合外電報導】蔬果廚餘也可以製成太陽能板,一名學生發明以農作物廢料為新型太陽能電池基礎的科技,能吸收並轉換紫外線,讓太陽能板在陰天也能發電,不僅比現在的矽晶太陽能更環保,用途更廣泛,同時獲得二○二○年戴森設計大獎(The James Dyson Award)可持續發展獎。

目前常見的湛藍色太陽能板為矽晶材料,從矽料、矽棒、矽片切片到電池製造都環環相扣,其中更不乏高汙染製程。除此之外,矽晶太陽能轉換光譜僅落在四百至七百nm可見光範圍,波長較長的紅外線與較短的紫外線則無法吸收,因此太陽能板轉換效率有其限制,陰天無法發電。

菲律賓瑪普阿大學(Mapua University)電機工程系學生邁格(Carvey Ehren Maigue)透過將蔬果廢料壓碎過濾,提取可轉換紫外線的生物發光顆粒,開發出AuREUS(代表Aurora可再生能源和紫外線隔離)科技。這種材料可以附著在原有結構或物體表面,吸收紫外線並將其轉換成可見光,從而產生電能。

光電轉換效率

比傳統高1 倍

這種產能方式是傳統太陽能電池板無法實現的。無論陰晴AuREUS都可以產生電能,因為材料中的顆粒會吸收紫外線使它們發光。當這些粒子「靜止」時,它們讓多餘能量以可見光的形式從材料中「釋放」,隨後可見光就能轉化為電能。

相比太陽能電池板,AuREUS將更多太陽能轉化為可再生能源,甚至沒有陽光直射也能充分發揮作用。目前測試證明,它的光電轉換效率達到百分之四十八,而傳統光伏發電的光電轉換效率只有百分之十至二十五。

邁格說:「我們對遭受颱風等自然災害襲擊的農作物進行升級改造。通過這種方式,我們既具有前瞻性,又可以解決我們當前遇到的問題。」

在測試近八十種不同類型農作物後,邁格發現其中九種可作為長期使用的備選。當應用於材料時,它是耐用、半透明的,並且可彎曲、塑造成不同形狀。

邁格已經在研發用在窗戶、牆壁之外其他地方的材料,比如布料,並打算應用到汽車、船隻和飛機。

現有建築結構

也能創造能源

戴森創始人及首席工程師戴森(James Dyson)表示:「AuREUS可持續利用廢棄農作物的方式令我驚嘆,但我更被邁格的堅定和決心打動。二○一八年未能入圍國際評審後,他仍堅持並進一步延伸自己的想法,這將是他在漫長商業化道路上非常重要的性格特質。」

戴森補充說:「我很關心農業,一直擔心光伏電池大量覆蓋肥沃農業用地的問題。邁格的發明呈現令人信服的方法,讓我們在城市建築的窗戶等現有結構上,也能創造清潔能源。」

邁格的發明榮獲戴森設計大獎首個可持續發展獎,他對此表示:「獲得戴森設計大獎對我而言,既是起點也是終點。它代表多年來外界對AuREUS是否具有全球意義這一質疑的結束,也意味AuREUS系統技術走進世界視野的開始。我希望能利用自然資源去創造一種更好的、貼近人們生活的環保能源,去實現一個可持續、再生的未來。」

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