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交通大學校友會 NCTU Alumni Association
交通大學光電系以鈣鈦礦光伏元件回收室內照明光 為地球節能減碳，成果獲刊能源材料期刊《Advanced Energy Materials》。
交通大學光電系陳方中教授領導研究團隊，利用新興鈣鈦礦材料製作光伏元件，回收室內照明光能量，團隊以理論計算評估後發現，最高可回收近六成的室內照明能量，為節能減碳目標指引出明確研究方向。鈣鈦礦光伏元件的高效率與低成本特性，也可運用於物聯網的低功耗感測器或致動器之上。此研究成果「以能帶間隙工程提升混和陽離子鈣鈦礦於室內光伏應用的性能(Bandgap Engineering Enhances the Performance of Mixed-Cation Perovskite Materials for Indoor Photovoltaic Applications)」在10月4日刊載於國際權威能源材料期刊《Advanced Energy Materials》，並獲編輯青睞選為當期封面內頁。
室內照明一向是家庭用電的主要耗電來源，因此對發展低碳以及碳平衡的未來建築來說，如何降低室內照明的耗電或回收能源損耗成為重要的課題。現今常用的矽太陽能電池，在弱光或室內光照明下的表現並不優秀，因此不論是家庭用電或是物聯網應用，全世界的科學家都不斷尋求永續性的解決方案。陳方中教授研究團隊的成果即明確指出有適當能帶間隙的太陽能電池，將有機會回收大量室內照明的能耗。
陳方中教授表示，此項研究成果有兩個非常重要的訊息。第一是目前世界上對於以光伏元件回收室內照明能量的研究並沒有明確指引，像是瞎子摸象，因此團隊套用1960年代對於太陽能電池效率的理論計算，也就是現今已被太陽能電池研究界奉為圭臬的蕭基-奎伊瑟極限(Shockley-Queisser limit)理論於室內光源(如螢光燈管或白光發光二極體)，得到最佳半導體的能帶間隙理論值，此結果明確指出常見的矽太陽能電池的能帶間隙在室外太陽光照射下的應用情境是非常合適的，但對於室內應用情境卻不是好的選擇。其次，新興的鈣鈦礦太陽能電池的優點之ㄧ是非常容易能調整能帶間隙，因此團隊藉由控制鈣鈦礦材料的成份，將能帶間隙加大，確實發現在室內照明下有較高的效率，驗證了預測結果。
對於未來的展望，陳方中教授樂觀指出，目前僅是驗證團隊研究方向是正確的，如何把能帶間隙最佳化但仍維持電池的高效率是團隊下一步的挑戰，未來達成50%能源回收效率的目標指日可待。
研究團隊表示，這項研究成果是團隊每位成員日以繼夜的努力，特別感謝科技部、教育部新世代功能性物質研究中心計劃的補助，以及交通大學在經費與空間上的支持。
相關網頁連結：
https://onlinelibrary.wiley.com/journal/16146840
陽光綠屋頂
美國研究人員開發出新的太陽能儲熱裝置，＃新型太陽能混合裝置 是一種能夠有效地捕捉太陽能並加以儲存。☀️☀️
相較於使用光伏技術直接發電的太陽能電池板和太陽能電池，這種混合裝置讓能量的採集和儲存成為24/7全天候供電的不間斷過程，突破目前太陽能產品的限制。
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TrendForce 集邦科技
受疫情衍生終端應用需求與晶片庫存建置加持，第二季 #晶圓代工 產值正向成長，不過，下半年的市場發展是否能持續正向發展，還需考量這些變數...
媽媽監督核電廠聯盟
太陽能裝機新高度：Aggreko在海拔4,500米極端氣候環境下的智利高原上安裝25.9 MW混合太陽能係統（01/26/2021 PV Magazine）
Aggreko就近前才在Gold Fields位於西澳大利亞州的Granny Smith礦場成功安裝了7.7 MW微電網，現在又與這家全球金礦公司簽署了為期10年的合同，在其位於安第斯山脈海拔4,500米高度的Salares Norte礦場安裝25.9 MW混合太陽能和熱電解決方案。
作者：BLAKE MATICH
當金礦場將其全球採礦業務的可再生能源需求比例設定為20％時，毫無疑問，其中部分礦場的過渡難度要超越其他礦場。在西澳大利亞州，Aggreko安裝了澳大利亞最大的微電網之一，7.7 MWp太陽能發電系統。而格蘭尼·史密斯金礦無論按標準怎麼說都算得上是偏遠地區，但它的偏遠度尚不及位於安第斯山脈海拔4,500米，距離最近的城鎮190的智利Salares Norte露天礦，或者說它與外殼的偏遠方式不同。
然而，在偏遠的高海拔地區完成太陽能光伏裝機的巨大挑戰替代使Aggreko慌亂無措。這家總部位於英國的替代太陽能公司與金礦簽署了長達10年的合同，為該礦場五一個配電站提供25.9 MW混合型太陽能和熱電替代解決方案。
Aggreko LATAM董事總經理Pablo Varela在接受《光伏》雜誌採訪時說，與Granny Smith項目評估，Salares Norte礦場帶來了完全不同的挑戰。為了克服極端風況並確保所有五個交換點的電力一致，“ Aggreko開發了滿足高海拔性能要求的柴油發電機組和太陽能發電機組，專門設計用於滿足現場的極端風況，降雪和高海拔條件，而在格蘭尼史密斯不需要適應這些情況。”
當然，應該指出的是，格蘭尼·史密斯混合系統由太陽能和氣體組成，配備集成式蓄電池儲能裝置，而薩拉斯北電項目則採用由太陽能和柴油發電機組組成的混合系統。
每台柴油發電機組可提供772 kW功率，配備熱備用和冷備用機組，與9.9 MW太陽能集成後可滿足用電需求高峰。該太陽能高層每年可提供18 GWh可再生能源，將其安裝在固定的“我們選擇採用固定傾斜式太陽能組件，而不是跟踪器解決方案。這是為了確保光伏組件的替代和可靠性，”瓦雷拉說。
“我們的工程師很擅長開發甚至在最具挑戰性的嚴重氣候條件下也能高效運行的解決方案。”這種極具挑戰性的氣候條件也使該站點遙不可及，這並不奇怪。在這樣與世隔絕的地方，系統的可靠性當然必不可少。
Varela說，我們不僅通過謹慎調整燃料混合配比以確保可靠性，“而且還決定在礦場進行運營後，派遣團隊工程師團隊進駐礦場。儘管我們有能力進行遠程監測和執行運維，但極端條件可能導致接近設備成為一大挑戰，所以我們希望竭盡所能能降低這種風險。”
如“前述的空間有限，” Varela繼續說，“這意味著我們的工程團隊必須富有”，如前所述，該礦山分佈範圍覆蓋五個輸送點，每個地點都處在山區崎嶇不平的角落溝壑裡。極高的創造力。我們的解決方案是將提供裝置分開，安裝在三個位置，而不是應對將所有設備都安裝在一個有限的狹小空間裡。”
Aggreko估計，完工後該混合系統將在十年內為Gold Fields節省740萬美元能源成本，並且替換為替換110萬美元碳稅。此外，由於使用了備受偏遠礦區青睞的替代租賃裝置，Gold Fields無需為一項巨額額度投資而削減，只將其作為一項合併資本支出即可。
Salares Norte太陽能混合項目將成為Aggreko並在完成的規模最大的裝機上。Varela預計該電廠將於2022年第二/第三季度交付運營。Aggreko熱切希望將Salares Norte項目作為其取代了宏圖的跳板。“我們在該地區有很多振奮人心的項目，涉及廣泛的應用，技術和地區，” Varela說：“從熱帶雨林到阿根廷南美大草原，從垃圾填埋氣到偏遠地區的電池儲能，我們在一切有需要的地方提供電力。”
相關外文報導：
New heights of solar: Aggreko to install 25.9 MW hybrid solar system at 4,500 m
https://www.pv-magazine.com/2021/01/22/new-heights-of-solar-aggreko-to-install-25-9-mw-hybrid-solar-system-at-4500-m/
完整內容請見：
https://www.pv-magazine-china.com/2021/01/26/太陽能裝機新高度：aggreko在海拔4500米安裝25-9-mw混合太陽能
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