全球暖化对太阳能发电有何影响?

2019-09-19 11:46    浏览数:

全球暖化使世界各地的气候变化愈来愈极端,影响范围除了生态环境、人们生活质量,连太阳能发电效率也受波及,美国麻省理工科学家指出,随着温度逐渐攀升,每上升 1 度,硅晶太阳能模块发电量将会减少 0.45%。

对于太阳能板来说,日照时数跟环境温度同样重要,先前太阳能专家 Soren Lange 就表示,太阳能板是将光转换成电,并非将热能转换成电能,炎热天气反而会降低转换效率,太阳能可能更适合在晴朗寒冷的地区发展。

 

太阳能电池结构基本上由 P 型与 N 型半导体接合而成,这种结构称为 PN 接面。当电池吸收阳光时,PN 接面会产生电子电洞对(electron-hole pair),在内建电场的作用下,受到刺激的电子和失去电子的电洞会朝相反方向移动,进而产生电流与电压,但若温度提高,会加快电子电洞对再结合速度,使发电量下降。

 

这也是水面型太阳能受瞩目的原因之一,太阳能板能藉由水的冷却效果最佳化发电效率与性能,进而提高整体发电量,显示太阳能在较冷的地方具有较高的发电潜力。

 

然而不幸的是,如果不控制温室气体排放,二氧化碳浓度不断攀升、2100 年均温上升摄氏 1.8 度,届时太阳能发电量将会受到影响,根据麻省理工科学家研究,年均发电量(kWh per kWp)将会减少 15KWh,某些地区更换下降 50KWh,美国南部、非洲南部和中亚影响最大。

 

麻省理工太阳能研究实验室团队指出,只要均温上升一度,太阳能发电量就会下降 0.45%。

 

全球暖化不断地冲击人们的生活,不过团队也指出,新型太阳能板也会带来新希望,全新的电池材料说不定有更强大的「温度抵抗力」,团队论文指出,像是碲化镉能隙较大、约为 1.45eV,与太阳光谱匹配度高,效率下降的幅度较小。

 

但即使未来的太阳能板足以抵抗高温,人们还是得努力降低碳排放量,毕竟全球暖化负面影响不仅如此会,造成一系列的动植物危机,还会加剧全球经济不平等,百害无一利。