炎炎夏日颱風季到來,太陽能板如何抵抗狂風暴雨?

發佈日期: 2019 年 09 月 05 日 9:15 | 作者: | 分類: 產業資訊

颱風來時,或是將太陽能板裝設在水面上時,可能會有人擔心模組會因為受損、脫落,進而危害環境,但是太陽能系統有那麼脆弱嗎?

回顧太陽能技術,其實一開始太陽能板相當不堪一擊的,在狂風暴雨中容易脫落,讓太陽能電池遇水受損,再加上太陽能系統的支架也被吹得東倒西歪,損壞與賠償難估算。

太陽能系統受損的原因有許多種,除了支架是否牢靠,太陽能板的玻璃、鋁框與電池易碎程度也都是重點,其中太陽能板結構由上而下是強化玻璃、EVA 聚合物、太陽能電池、EVA、背板與鋁框組成,那些夾帶砂石的狂風暴雨、風壓都會造成太陽能模組變形和發生暗裂,而隨著颱風來臨的「天降之物」更是強敵,容易直接將太陽能板砸壞。

但隨著科技日新月異,太陽能板也愈來愈堅固,根據美國國家再生能源實驗室(NREL)的資料,2009 年到 2013 年間安裝的 50,000 個太陽能系統中,每年只有 0.1% 受損。

要如何提高太陽能系統的抗颱力,就需要堅固的組裝技術跟進一步強化電池,夾具扣件數量、固定模組的方式、安裝技術都是重點,像是日本、台灣每到夏季就會頻繁受颱風影響,隨著氣候變遷,什麼時候會遇到超過 17 級風的機率實在難以預料,因此需要都測試風壓來考驗模組與支架的耐力,而不管是模組或者支架,都會有應有的規格要求。

在施工前結構也需要結構技師認證,確定可以抵抗一般強度的颱風與地震,與台電簽約時,合約上也有一定的詳細規範,施工品質必須滿足。

目前在地面型、屋頂型與水面型的面板都能承受各種惡劣天氣,但若是太陽能產業要朝可撓、輕便邁進,最後縫在衣服上,或是整合到攜帶式設備,電池也要防水,畢竟上方再也沒有堅固的強化玻璃可以擋風遮雨了,只能仰賴防水塗料。

先前日本東京大學與理化學研究所(RIKEN)攜手,共同開發了一種既輕薄又防水的太陽能電池,不僅能織成衣服,還可以丟入洗衣機清洗。該電池是由新型半導體聚合物 PNTz4T 材料製成,電池兩側都覆塗 1 微米厚的聚對二甲苯(Poly-p-xylylene),能抵禦水和溼氣,同時允許光線進入電池,當時這種太陽能產生每平方公分約 7.86 毫瓦的電流,電池浸泡在水中約 2 小時後,效率也僅降低 5.4%,而隨著技術更迭,未來科學家也會製造出越來越耐用的太陽能電池,盼能實際用在攜帶式設備中。

(合作媒體:科技新報。首圖來源:BlackRockSolar via Flickr CC BY 2.0)

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