遇見科學

向來支持替代能源政策的歐巴馬之前曾宣布將投入近五億美元經費，來擴展與加速太陽能研發。此項方案一宣布，也讓「乾淨能源」成為世界各國矚目焦點，科學家更希望藉科技來為環保助上一臂之力，為日益暖化的地球「降降溫」，讓可愛北極熊繼續有一個賴以生存的「家」。

「太陽能發電」這幾個字你我都不陌生，其相關應用不但行之有年，也是先進國家積極發展的替代能源之一。太陽能發電主要是利用光能轉換成電能的原理，由於乾淨無汙染又兼具取之不盡、用之不竭的能源特性，讓不少國家都寄望能在西元2025年時，達到讓太陽能發電能比率可以占全球發電量兩成五以上的目標。

然而，儘管大家都對太陽能發電抱以厚望，但目前遇到的最大問題卻是太陽能光電電池效率不彰，加上製作集光板材料的晶圓板價格高昂，使得光電轉換的效能不如預期，連帶也影響替代能源應用，相關問題已成為專家學者正在想方設法的當務之急。

為改善效能，元智大學化學工程與材料科學系教授黃振球四年前帶著學生一起組成研究團隊投入研發工作，在多方嘗試下，師生發現透過無機與有機材料的混合可以製造出一種有助於太陽能板集光效果的溶劑凝膠(solv ent-gel,簡稱sol-gel)。

黃振球表示，這個名為sol-gel的溶劑凝膠呈現半透明狀，具有硬度高、透光性好、成本低廉，且不易碎裂的特性，藉由以sol-gel材料開發製成的太陽能集光板可以提高集光效率，比起一般由太陽光直接照射的集光板，其光電轉換後效率還要高出10%以上。換句話說，使用者也可以改用比過去面積更小的太陽能集光板來進行發電，但集光效率不會因此而減少。

黃振球說，sol-gel材料製成的集光板之所以有助於提升光電轉換效能，其關鍵在於集光效果的提升。這原理就像是我們小時候上自然科學課時，老師教我們拿著聚光鏡在太陽底下燃燒紙張的道理一樣，透過聚光效果強化來改善過去太陽能板效能不佳的缺點。

「科技不只來自於人性，更要應用於生活，」黃振球表示，透過sol-gel材料所製成的集光板不只可運用於太陽能發電領域，亦可應用於普羅大眾的居家玻璃、辦公大樓的建築帷幕等範疇，有助於改善室內採光，達到節能減碳成效。

而隨著科技的日新月異，也讓太陽能發電技術運用愈來愈廣泛。除了有學者致力太陽能板材料研發，還有學生從使用者角度出發，發揮巧思製作出一款不用蓄電池就可隨時隨地製造電力的「太陽能背包」，只要將手機或相機USB插槽連接上背包插頭，就可將太陽能背包搖身為「3C產品充電器」，既節能又便利，讓人眼睛一亮的創意巧思還獲得國內外廠商青睞，計畫未來量產上市。