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太阳能一直以来都是炙手可热的可再生能源技术之一，其中单晶硅与多晶硅太阳能电池为当今市场主流，发展最久、技术也最成熟，可再生能源目前能与传统燃煤发电厂相竞争，该技术更是功不可没。
只不过再生技术公司NextGen Nano商业主管Matthew Stone表示，虽然硅晶太阳能比其他太阳光电技术更具优势，但还是有许多挑战待解决，像是效率、耐用性与成本难题。
Stone指出，这些是原材料「硅」本身的问题，硅晶太阳能板易碎、昂贵又笨重，且硅半导体制程中还会产生镉化合物、四氯化硅、六氟乙烷和铅等有害物质。
因此新一代太阳光电技术应运而生，不少科学家开始使用有机、生物材料或是纳米科技来发电，虽然尚未跨出实验室，但这些技术能提供更多种太阳光电解决方案，有望再次突破光转换效率。
有机太阳能可使用便宜、可回收的有机聚合物材料，不仅能通过低价材料与简易印刷技术制成半透明、柔软、可挠样式，且只要几个月就能达成损益两平，相较之下硅晶太阳能需要好几年的时间才能收回成本。
过去研究也指出，运作寿命长达20年的有机太阳能电池成本大概会落在每KWh7美分，而2017年美国平均电费为10.5美分。
然而有机太阳能研发关卡多，光电转换效率与稳定性都不高。
相较于硅太阳能的15-22%左右，有机太阳能效率可说是打对折，为此现在各国科学家都致力于提升有机太阳能的转换效率与稳定性，像是今年4月美国密西根大学团队串联两种有机材料，开发出转换效率达15%的有机太阳能电池。
中国南开大学8月时也通过串联方式，将碳与塑胶两种不同的有机材料层结合在一起，表示串联型有机太阳能电池不仅可以克服材料分子结构松散难题，还可以充分发挥有机材料的特性，有效利用太阳光，最终将转换效率提升至17.3%。
加拿大英属哥伦比亚大学则让大肠杆菌摇身一变成太阳能材料，开发出全新的生物太阳能（Biophotovoltaic，BPV），利用有机物可行光合作用的特性来进行发电。
该团队首先将有机染料置于大肠杆菌后进行基因改造，让大肠杆菌可生产出大量茄红素（lycopene），之后更在细菌上覆涂矿物质，把大肠杆菌变成另类的半导体，最后再将混合材料涂在玻璃表面来发电。
这些研究都有助于加速有机太阳能电池的进展，Stone指出，新型太阳能适用于任何地方，电动车、飞机机翼、建筑物甚至是衣服肩膀都可以装置，未来有望让任何设备与衣物都可以自发电。
Source：EnergyTrend
图片声明：封面图片来自正版图片库：拍信网。
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