不過(guò)，隨著全球太陽(yáng)能電池發(fā)電設(shè)施一一開(kāi)始供電，以及受惠于制造技術(shù)的進(jìn)步，與能源轉(zhuǎn)換效率提升，在2012年，全球太陽(yáng)能電池全年發(fā)電量終于超過(guò)全年全球太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)所消耗的能源了，預(yù)計(jì)到2015年，全球太陽(yáng)能電池累計(jì)發(fā)電量可終于超過(guò)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的總能耗。
言歸正傳，太陽(yáng)能發(fā)電無(wú)論是經(jīng)濟(jì)上還是環(huán)保上，若要有正面貢獻(xiàn)，還是要回到轉(zhuǎn)換效率的提升之上，前篇提到許多以奈米科技提升轉(zhuǎn)換效率的新技術(shù)嘗試，然而還有一個(gè)提升轉(zhuǎn)換效率的方向，說(shuō)起來(lái)卻不那么的?高科技?，那就是太陽(yáng)能熱水。
聽(tīng)起來(lái)似乎是個(gè)了無(wú)新意的老舊科技，但是太陽(yáng)能熱水裝置近年來(lái)越來(lái)越受到重視，尤其是與太陽(yáng)能電池搭配，更是雙贏。
太陽(yáng)能熱水─廢熱利用
太陽(yáng)能電池除了反射出去的光以外，其他沒(méi)有轉(zhuǎn)換成電的光，都會(huì)變成廢熱，而一旦太陽(yáng)能電池溫度上升，光電效應(yīng)的轉(zhuǎn)換率還會(huì)再下降，若與太陽(yáng)能熱水裝置搭配，廢熱用來(lái)制造熱水，總體能源效率提升，還同時(shí)可冷卻太陽(yáng)能電池，提高太陽(yáng)能電池本身的轉(zhuǎn)換效率，可說(shuō)一舉兩得。
在歐美溫帶國(guó)家，與在亞熱帶與熱帶的臺(tái)灣不同，暖房需求占建筑物使用能源的最大宗，以美國(guó)為例，據(jù)美國(guó)能源部（DOE）統(tǒng)計(jì)，45%的能耗來(lái)自于暖氣，9%來(lái)自于冷氣，6%來(lái)自于照明，是耗用能源的三大項(xiàng)目。
對(duì)歐美國(guó)家來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能熱水裝置雖然無(wú)法直接發(fā)電，但是能夠用來(lái)暖房，間接節(jié)省了暖氣用電，省電也是一種?發(fā)電?。
那臺(tái)灣咧？別擔(dān)心，不僅暖氣，太陽(yáng)能熱水還能用來(lái)吹冷氣！這聽(tīng)起來(lái)很矛盾，不過(guò)卻是千真萬(wàn)確，太陽(yáng)能熱水裝置產(chǎn)生的熱水，可以驅(qū)動(dòng)如Johnson Controls公司的YORK?熱幫浦，或其他吸收式冷卻裝置，吸收熱水的熱能，用來(lái)冷卻另一個(gè)系統(tǒng)中的冷水，再以冷水來(lái)冷卻建筑物，達(dá)到冷氣的作用。這樣一來(lái)，無(wú)形中整體裝置讓建筑物省下更多的電力。
吸收式冷卻裝置
吸收式冷卻裝置的原理與目前一般使用壓縮機(jī)的冷氣不同，是吸收熱能來(lái)作為冷卻的能量，最常見(jiàn)的，就是漁船上常見(jiàn)以氨為冷卻劑的冷卻裝置，其發(fā)明早于壓縮機(jī)冷氣，是已經(jīng)有一個(gè)半世紀(jì)之久的?老掉牙?科技。
太陽(yáng)能電池與太陽(yáng)能熱水裝置結(jié)合，一邊發(fā)電一邊省電，總和能源效率大為提升，估計(jì)甚至可到75%之高。
這種結(jié)合方式不僅增加了太陽(yáng)能電池的競(jìng)爭(zhēng)力，也增加太陽(yáng)能熱水裝置的競(jìng)爭(zhēng)力，在美國(guó)，由于目前天然氣價(jià)格來(lái)到低點(diǎn)，太陽(yáng)能熱水裝置與燒瓦斯暖房相比，可說(shuō)毫無(wú)競(jìng)爭(zhēng)力，但是若還能發(fā)電，那就可以一搏，美國(guó)有1億戶家庭使用各種暖房與燒熱水裝置，若是能取代其中的一半，不僅可大量減少二氧化碳排放，還能創(chuàng)造出相當(dāng)龐大的市場(chǎng)商機(jī)。
2013年3月，美國(guó)太陽(yáng)能熱水與冷卻協(xié)會(huì)（U.S. Solar Heating and Cooling Alliance；SHC Alliance）成立，大約有100個(gè)會(huì)員，致力于推動(dòng)太陽(yáng)能熱水裝置，協(xié)會(huì)指出，目前美國(guó)太陽(yáng)能熱水裝置市場(chǎng)只有2.5億到5億美元規(guī)模，相對(duì)的，歐洲則是50億美元規(guī)模，可說(shuō)有相當(dāng)大的成長(zhǎng)空間。
IBM研發(fā)高聚光太陽(yáng)能電池暨熱水系統(tǒng)
許多新創(chuàng)企業(yè)正在研究太陽(yáng)能電池與太陽(yáng)能熱水裝置的結(jié)合，不過(guò)不僅新創(chuàng)事業(yè)投如研究，連老牌企業(yè)也投身其中，IBM接受瑞士科技與創(chuàng)新委員會(huì)（Swiss Commission for Technology and Innovation）240萬(wàn)美元資助，研發(fā)高聚光太陽(yáng)能電池暨熱水系統(tǒng)（High Concentration PhotoVoltaic Thermal；HCPVT）。
一般聚光式太陽(yáng)能是用陽(yáng)光的熱來(lái)煮水產(chǎn)生蒸汽發(fā)電，但亦有聚光式太陽(yáng)能電池發(fā)電（CPV），利用各種反射鏡把光聚焦在小范圍內(nèi)的太陽(yáng)能電池上，仍然是利用光電效應(yīng)發(fā)電，好處是如此一來(lái)太陽(yáng)能電池的面積較小，可節(jié)省成本。
IBM用一個(gè)碟形反射鏡陣列聚光后，讓陽(yáng)光強(qiáng)度增加2000倍，照射在轉(zhuǎn)換效率30%的三接面（triple-junction）太陽(yáng)能電池上，但50%的光能仍然會(huì)成為廢熱，這些熱能由一個(gè)密密麻麻的細(xì)小水管網(wǎng)絡(luò)接收，帶走廢熱，維持太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)產(chǎn)生攝氏90度的熱水。
熱水的熱能，將用來(lái)讓咸水淡化產(chǎn)生飲用水，每個(gè)系統(tǒng)每天可產(chǎn)失30~40公升的飲水，或是用來(lái)推動(dòng)吸收式冷卻裝置以運(yùn)轉(zhuǎn)冷氣，IBM使用矽膠作為吸收式冷卻裝置的吸收劑。
電能與熱能均利用，兩者相加，總和能源效率高達(dá)80%。IBM更認(rèn)為未來(lái)此裝置的發(fā)電成本可以低到每度電10美分，甚至有機(jī)會(huì)與成本相對(duì)最便宜的燃煤發(fā)電（每度電5~10美分）競(jìng)爭(zhēng)。
GMZ Energy投入工業(yè)廢熱發(fā)電
IBM利用熱幫浦間接利用熱能，但GMZ Energy則打算以熱電效應(yīng)直接發(fā)電。
GMZ Energy應(yīng)用一種由麻省理工學(xué)院所開(kāi)發(fā)的熱電材質(zhì)，當(dāng)材質(zhì)溫度發(fā)生變化就會(huì)發(fā)電，GMZ Energy瞄準(zhǔn)各種工業(yè)廢熱發(fā)電，不過(guò)當(dāng)它設(shè)計(jì)第一個(gè)產(chǎn)品時(shí)，毫不意外的，選擇了以太陽(yáng)能熱水發(fā)電。
在太陽(yáng)能電池追求更高效率的關(guān)頭，?老舊?的太陽(yáng)能熱水裝置，成為最好的盟友，不管是直接暖房，或應(yīng)用吸收式冷卻裝置作為冷氣，抑或是以熱電效應(yīng)直接發(fā)電，太陽(yáng)能熱水都可能是推動(dòng)總體效率提升最大的幫手。
