太陽能面板「貼紙化」推動施工技術革新,引領建築能源整合新時代

 

刊登日期:2026/2/9
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材網編輯室
 
【內文精選】
隨著輕量、可撓之太陽能面板的技術突破、政策推動等趨勢,太陽能發電也迎來轉捩點。由於適合興建大規模太陽能發電系統(Mega Solar)的土地逐漸短缺,鈣鈦礦太陽電池等具有「薄型、輕量、可彎曲」等特徵的新型面板,可安裝於以往因耐震性或耐重不足而無法設置的建築物屋頂與牆面上,部分製品甚至無須使用支架,僅須如同貼紙般貼上牆面即可,具有高度相容性且預期能大幅降低施工成本,因此可望成為一個巨大的「發電源」。此類太陽能面板的半透明特性亦可應用於窗戶。若全面導入,其潛力接近於現有Mega Solar導入量的20倍。
 
如同強化瓦楞紙般輕盈的新一代太陽電池快速興起,一部分也已開始實用化。鈣鈦礦太陽電池即為其中之一,但就整體而言,此類薄型輕量太陽電池大致可分為4種類型(圖一),且可能徹底改變潔淨能源產業的未來。
 
圖一、4種薄型輕量太陽電池
圖一、4種薄型輕量太陽電池
 
比螺栓固定更可靠
東京瓦斯(TOKYO GAS)也是自行實施風洞實驗的企業之一。該公司自2020年起提供太陽能發電購電協議(Power Purchase Agreement)服務「HINATAO SOLAR」,主要針對企業大樓與工廠的屋頂,目前已與80多家企業簽約。
以往太陽能面板有重量上的顧慮,導致無法安裝在某些類型的屋頂上。尤其是以某些板岩或其他石材片狀物覆蓋之「石板瓦屋頂」等較薄的屋頂,若未進行特殊補強,即無法安裝太陽能面板。
 
為因應此狀況,東京瓦斯開發了一項無須在屋頂鑽孔,即可將輕量薄型結晶矽太陽能板以黏著方式固定的施工技術(圖四)。經過風洞試驗,已確認無論是石板瓦屋頂或是已鋪設各種防水膜的平屋頂,皆可在風速60 m/sec下耐受10分鐘以上。
東京瓦斯也透過大學機構進行強度驗證,並獲得「比螺栓固定還更可靠」的評價。此外,此種工法的施工時間也僅為既有方式的一半。
 
圖四、東京瓦斯開發的可撓性太陽電池模組接著工法
圖四、東京瓦斯開發的可撓性太陽電池模組接著工法
 
此類「貼附式工法」不僅限於結晶矽太陽電池,亦適用於其他類型的薄型輕量電池。實際上,越是輕薄的太陽電池或模組,「貼附式工法」成為標準安裝方式的可能性也越高。
 
例如開發黃銅礦(Chalcopyrite)太陽電池的PXP,針對車載等應用開發了一項以單電池(Cell)貼附於曲面的技術(圖五)。PXP開發的黃銅礦太陽電池單電池可單獨貼附於牆面等處,透過在每個單電池上設置電性連接邊,可以在不犧牲發電區面積的情況下緊密排列。至於電極的連接方式,PXP則開發出一種既不是導電膠,也不是焊錫或銀的新技術。此項技術的電阻值約為導電膠的3分之1,與焊錫相當。
PXP的電池背面為金屬箔,直接作為正極使用;電池正面則具備梳狀的負極,可將電池層疊後串聯使用---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
圖五、PXP開發的黃銅礦太陽能電池單電池,可逐一貼附於牆壁或其他表面
圖五、PXP開發的黃銅礦太陽能電池單電池,可逐一貼附於牆壁或其他表面
 

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