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太陽能光伏重大發展歷程

自古以來大多生物的生活都離不開太陽, 仰賴太陽的光能與熱能, 用陽光來曬乾食物, 做為保存食物的方式, 如今更利用太陽能來發電與儲熱, 將太陽能變成最廣為人知的再生能源, 其設備也遍佈世界各地, 甚至是外太空。

第一個太陽能電池板

在愛因斯坦的光電效應問世之前, 太陽能板就已經出現了, 而且還設在屋頂上。 Charles Fritts被認為是太陽能技術之父, 他在1883年創建第一個太陽能板, 並把它安置在紐約市的建築物上, 當時太陽能的設計還不是用“矽”, Fritts在鍺半導體上覆上一層極薄的金形成半導體金屬結,

但其光電轉換效率只有1%。

但由於高昂的成本使太陽能板難以商業化, 後續的設計在1930年代由RussellOhl進行, 並申請太陽能電池的製造專利。

第一個可用的太陽能電池

電機工程師Gerald Pearson和物理、化學家Calvin Fuller創造可實際使用的太陽能電池, 並在1954年4月25日於美國紐澤西州貝爾實驗室展出, 該技術也在1955年被電話公司採用, 更於1985年被美國國防部(DOD)用在太空中的車輛與衛星, 讓交通工具與太空站在太空中可自行發電。

▲CalvinFuller。 (Source:Wikipedia)

第一跨越1MW的太陽能電廠──Lugo PV Station

該廠於1982年由美國大西洋理奇菲爾德石油公司建造, 為當時最大的太陽能光伏電廠, 也是第一個突破1MW的光伏電廠。 但太陽能廠在當時還無法與化石燃料競爭, 最後被關閉並轉售給零件廠商。

最大的太陽能光伏電廠──Tengger Desert Solar Park

位於中國寧夏中衛市, 是目前規模與發電量最大的太陽能光伏公園, 被稱為“太陽能源長城”, 占地43平方公里的大型太陽能公園分為發電區、光伏農業區、製造產業區和觀光旅遊區4個部分, 已建成20多座、共1547MW的電廠。

世界上最大的太陽聚熱電廠──Ivanpah Solar Plant

2014年于加州莫哈威沙漠完工, 由能源公司Bright Source Energy和Bechtel開發, 其中NRG Energy與Google也有提供捐款, 分別為3億美元與1.68億美元。 該電廠發電量原本設計為440MW, 但因為避免干擾沙漠烏龜, 減少至392MW。

(Source:By Craig Butz(Own work)[CC BY-SA4.0],via Wikimedia Commons)

世界上最可愛的太陽能公園──中國熊貓綠能源公園

為吸引國際與民眾的目光, 熊貓綠能源公司將太陽能電廠與觀光結合, 2017年在中國山西省斥資3億7千萬人民幣, 利用太陽能板排成熊貓的模樣。 該電廠占地100公頃, 可產出50MW的電力, 已開始為中國西北部地區供電, 第二座熊貓太陽能則位於廣西貴港, 發電量達60MW。

(Source:熊貓綠能源公司)

近地軌道上的最佳太陽能系統──國際太空站

太空站以每秒4.76英里(約7.66公里)的速度環繞地球, 難以想像上面總共有262,400顆太陽能電池, 占地約半個足球場, 可產生120KW的電力。 當太陽照射時, 會有60%的電力存於電池中, 並在無日照時繼續為太空站供電。

(Source:NASA)

搭載再生能源的低碳體育場──中國臺灣地區高雄世運主場館

利用中國臺灣地區高雄豐富的日照, 高雄世運主場館的屋頂設計捨棄了鋼筋水泥, 利用8,844塊玻璃壓縮的太陽能板, 年發電量可達114萬度, 並能減少660萬噸的排碳量, 可在6分鐘內開啟場館內3,300盞燈。 且在非賽事期間, 還可將電力轉移到鄰近社區, 滿足附近80%的電力需求。

(Source:By Peellden(Own work)[CC BY-SA3.0orGFDL],via Wikimedia Commons)

由太陽能電池供電的衛星──Vanguard1

這顆是美國1958年發射的第二顆衛星,為第一顆由太陽能驅動的衛星,同時也是太陽能電池在太空領域的首次應用,該單矽晶太陽能電池用於無線電發射器的電源,並直到1965年都還在運作。

(Source:NASA)

太陽能豪華別墅──Finholhu Villas

跨國企業ClubMed在2015年於瑪律地夫推出豪華島嶼渡假村,在面積62,000平方米的小島上,共架設約3,800塊、總面積近6,000平方米的太陽能板與儲能系統。其產生的900KW電力可為全島的客人與店員供電,為瑪律地夫第一大規模、100%使用太陽能的綠建築。

(Source:Clubmed)

(Source:By Peellden(Own work)[CC BY-SA3.0orGFDL],via Wikimedia Commons)

由太陽能電池供電的衛星──Vanguard1

這顆是美國1958年發射的第二顆衛星,為第一顆由太陽能驅動的衛星,同時也是太陽能電池在太空領域的首次應用,該單矽晶太陽能電池用於無線電發射器的電源,並直到1965年都還在運作。

(Source:NASA)

太陽能豪華別墅──Finholhu Villas

跨國企業ClubMed在2015年於瑪律地夫推出豪華島嶼渡假村,在面積62,000平方米的小島上,共架設約3,800塊、總面積近6,000平方米的太陽能板與儲能系統。其產生的900KW電力可為全島的客人與店員供電,為瑪律地夫第一大規模、100%使用太陽能的綠建築。

(Source:Clubmed)

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