能源技術(shù)的成就反映了產(chǎn)業(yè)的進步程度。在太陽能方面，今年最受矚目的是高效產(chǎn)品正式進軍市場，例如 PERC 工藝與 N-Type 電池。彩色甚至透明的電池讓太陽能建筑一體化的發(fā)展更進一步。風能、電動車與儲能系統(tǒng)等方面也有許多進展，新能源正往下一個世代邁進。
能源技術(shù)的成就反映了產(chǎn)業(yè)的進步程度。在太陽能方面，今年最受矚目的是高效產(chǎn)品正式進軍市場，例如 PERC 工藝與 N-Type 電池。彩色甚至透明的電池讓太陽能建筑一體化的發(fā)展更進一步。風能、電動車與儲能系統(tǒng)等方面也有許多進展，新能源正往下一個世代邁進。
太陽能電池進入效率新世代
一、PERC工藝導入
發(fā)電效率是太陽能科技的改良重點。今年，可提升 P-type 單晶電池轉(zhuǎn)換效率的射極鈍化及背電極（Passivated Emitter and Rear Cell, PERC）技術(shù)正式進入市場，臺灣已有旭泓、昱晶、新日光穩(wěn)定量產(chǎn)，其他國家則有中國大廠晶澳以及德商 SolarWorld 等公司。導入 PERC 工藝僅需增添部分設(shè)備，比起其他新一代技術(shù)而言，不須增加太多成本即可明顯提升電池的效率，因而大受歡迎，具優(yōu)秀的商業(yè)化潛能。
PERC 技術(shù)是以硅化鎳（SiNx）或 Al2O3（氧化鋁）在電池背面形成鈍化層的背反射器，藉著增加光波吸收來提升電池的光電轉(zhuǎn)換效率。導入 PERC 工藝的單晶電池效率可提升約 1%，于系統(tǒng)發(fā)電端而言，可大幅提升發(fā)電表現(xiàn)并降低每瓦的發(fā)電成本。然而，光衰（Light Inuced Degradation, LID）問題會影響發(fā)電效益，N-Type 電池因而成為另一個注目焦點。
二、N-Type單晶電池
與 P-Type 單晶電池相比，N-Type 電池幾乎沒有光衰問題，可維持穩(wěn)定的發(fā)電效率。同時，N-Type 電池組成雙面電池后的轉(zhuǎn)換效率可上看 22%，比 PERC 工藝下的 P-Type 電池兩年內(nèi)預(yù)期達成的目標（21%）還高，因此成為單晶高效電池的另一個發(fā)展方向。
然而，制作 N-type 電池所需之設(shè)備、技術(shù)復雜，從外延片階段的成本就 比P-type 更高，也因此使 N-type 電池的成本仍遠高于市場均價。SunPower、Panasonic 等廠商為 N-Type 電池的龍頭，臺灣有新日光與英穩(wěn)達在今年展出雙面的 N-type 電池。在產(chǎn)品的市場價格仍低迷的狀況下，N-Type 電池雖開啟了電池效率的新世代，但距離商業(yè)化仍有距離。
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目前，常見的太陽能電池轉(zhuǎn)換效率上限分別是：單晶硅太陽能電池 25%，多晶硅電池 20.4%，CIGS 薄膜電池 19.8%、CdTe 薄膜電池19.6%；從成品來看，單晶電池的效率約為 19.4%，多晶則介于 17.4~17.6%，超過 17.8% 即屬于高效產(chǎn)品。提升電池效率是許多廠商努力的目標，也有研究的目標是突破這些上限。除了 PERC 工藝與 N-Type 電池外，今年最具代表性的研究成果如下：三、其他高效電池技術(shù)
轉(zhuǎn)換效率世界新紀錄：由法國 Soitec 公司、法國微電子研究機構(gòu) CEA-Leti 和德國弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所（Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems）共同開發(fā)的多結(jié)太陽能電池，轉(zhuǎn)換效率高達 46%，創(chuàng)下光電轉(zhuǎn)換效率的世界紀錄。（相關(guān)報導）同時，澳洲新南韋爾斯大學研究人員成功將商用太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率從33%提升到40%。（相關(guān)報導）
晶澳高效產(chǎn)品：晶澳在年底打破自己的紀錄，將多晶組件轉(zhuǎn)換效率提升到 17.2%，遠高于 15.6% 的主流產(chǎn)品。同時，也研發(fā)出轉(zhuǎn)換效率達 20% 的多晶硅電池。（相關(guān)報導一、二）
薄膜電池效率屢創(chuàng)新高：今年九月，德國 ZSW 研究中心的研究人員創(chuàng)下 CIGS 電池 21.7% 轉(zhuǎn)換效率的紀錄，打破先前瑞典研究的成果。（相關(guān)報導） 美商First Solar成功研發(fā) 21% 的 CdTe 電池，預(yù)計在2015年時可讓效率提升到 22%，且有望量產(chǎn)。同時，日本Solar Frontier也持續(xù)推進 CIS 薄膜電池的世界紀錄，現(xiàn)已達 20.9%。（相關(guān)報導）
Panasonic 與 Sharp 的電池競賽：日廠 Panasonic 于四月間發(fā)表了 HIT? 住宅用太陽能電池，轉(zhuǎn)換效率高達 25.6%；同月，Sharp 也發(fā)表了效率達 25.1% 的電池，雙雙超過了 25% 的門檻。（相關(guān)報導）
充滿個性的太陽能電池：BIPV應(yīng)用
不少人嘗試將太陽能與建筑結(jié)合，也就是“建筑整合太陽能”（Building-integrated photovoltaics：BIPV）。為了解決晶硅太陽能電池在遮光與色彩方面的限制，其他材料和技術(shù)都被納入研發(fā)。舉例來說，薄膜電池因透明度較高而被視為太陽能窗戶的選擇之一，德國有機太陽能薄膜公司 Heliatek 便發(fā)表了透光度達40%的太陽能電池，適用于建筑物與車頂，不僅能發(fā)電，還能減少眩光。
鍍膜是另一種常見的選擇。美國密西根大學的研究團隊于今年成功研發(fā)出一款幾乎不會吸收可見光的涂料，靠吸收紫外線或遠紅外線來發(fā)電；缺點是，這種涂料的轉(zhuǎn)換效率僅有 1% 左右，研究團隊希望能將其提高到5%。有機太陽能電池也很適合用來研發(fā)透明的太陽能電池，美國 New Energy 所研發(fā)的 SolarWindow 電池已有初步成果，臺灣中央大學新世代太陽能電池研究中心也有類似研究。有機太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率雖較低，但可在低光環(huán)境下發(fā)電，很適合建筑物。
除了透明之外，彩色也很受歡迎。東京大學尖端科學技術(shù)研究中心與 Sony 合作，利用儲能型染料敏化太陽能電池開發(fā)出會隨充電狀態(tài)變色的彩色太陽能玻璃。同時，也有六名臺灣的大學生成立太陽能文創(chuàng)公司，在輕薄透光的太陽能板上進行彩繪，使太陽能板擺脫厚重的特性，增添更多創(chuàng)意。這些多采多姿的太陽能電池可與建筑物結(jié)合得更完美。雖然它們的發(fā)電效率仍然偏低，但卻讓 BIPV 的技術(shù)前進了一大步，未來的發(fā)展指日可待。
年度新能源新科技匯整
今年，再生能源相關(guān)領(lǐng)域有許多有趣的新科技問世，有些天馬行空、有些勢在必行。來看看還有哪些引人注目的技術(shù)吧！
美國蘋果公司今年在美國專利局取得內(nèi)置于行動裝置屏幕下的太陽能板的專利。（相關(guān)報導）
美商 SunPartner 與 3M 合作研發(fā)了一款稱為“Wysips”的透明太陽能板，貼在手機屏幕上后可透過光線充電，還能接收Li-Fi訊息。（相關(guān)報導）
Tommy Hilfiger將太陽能板黏貼在外套上，設(shè)計出可發(fā)電的太陽能時裝。（相關(guān)報導）
加拿大公司推出了“Sol”太陽能筆記型電腦，外接一片太陽能充電板，在充足的日光下只要 2.5 小時就能讓電腦充飽電。（相關(guān)報導）
英國 Arup 公司與 Pro-Teq 各自開發(fā)出可發(fā)光的“太陽能塵土”，可于白天吸收紫外線來發(fā)電，晚上用于發(fā)光照明。（相關(guān)報導）
IBM 與瑞士 AirlightEnergy 公司合作開發(fā)超高聚光太陽能電池系統(tǒng)，可同時聚光發(fā)電并利用熱能。（相關(guān)報導）
UCLA 的教授研發(fā)新工藝，用蒸鍍法生產(chǎn)鈣鈦礦太陽能電池，效率可望達到 20%，且原料更便宜、污染更低（相關(guān)報導）
在太陽能電池的表面鋪設(shè)一層極薄的石英玻璃，并嵌入金字塔形的錐形結(jié)構(gòu)，可有效降低電池發(fā)電時的溫度、減緩電池老化。（相關(guān)報導）
美國物理學家提出，納米技術(shù)是提升太陽能電池效能十分可行的方法之一。（相關(guān)報導）
美國募資網(wǎng)站 IndieGoGo 今年最引人注目的募資專案之一，就是可發(fā)電的太陽能馬路。（相關(guān)連結(jié)）此外，荷蘭也鋪設(shè)了世上第一條太陽能發(fā)電腳踏車道。（相關(guān)報導）
由 MIT 與 Altaeros Energies 合作打造的空中風力發(fā)電機“BAT”已進入測試階段，這種風電機可浮升到離地 30~90 米高處，捕捉更強的風力。（相關(guān)報導）
Panasonic 發(fā)表了世界最小的鋰電池，長度僅 2 公分，直徑 3.5 公厘，專為穿戴式裝置所研發(fā)，已開始量產(chǎn)。（相關(guān)報導）
英國 Bath 公共汽車公司成功將人體排泄物與廚余轉(zhuǎn)化為生質(zhì)燃料，并用于經(jīng)營特別的“便便公共汽車”。（相關(guān)報導）
日本豐田汽車今年推出了氫燃料電池電動車“Mirai”，也有許多日本廠商致力于研發(fā)家用與車用的氫燃料電池。（相關(guān)報導一、二）
