善用城市道路熱能

本文由科技部補助，泛科學獨立製作

文／王昱夫

世界第一條「太陽能路」開通了！不是小說裡的情節，也並非科幻電影的噱頭，真真實實由太陽能板鋪成的腳踏車專用道 2014 年 11 月 12 日正式於荷蘭啟用！

太陽能車道由 Imtech 公司與北荷蘭省（Noord-Holland）合作，座落於克羅莫尼（Krommwnie）這個以油布工廠及美麗風景著稱的城鎮。因應近年來日益增加的能源需求並期望提高再生能源使用的比例，太陽能路將會直接與國家電網連結，提供當地居民用電。這段劃世紀的太陽能路造價 370 萬美元，全段有兩線車道，其中一側車道鋪設有 2.5 × 3.5 平方公尺的組合磚，組合磚以水泥為基底，上方覆蓋太陽能電池並以 1 公分厚的半透明強化玻璃保護；另一側車道則沒有加裝太陽能板，單純作為測試表面材料之用。

太陽能路，正要起步

太陽能電池的最基本構造，是由兩塊摻了雜質的矽所組成，根據摻入的雜質不同（雜質的電子組態與矽不同），可分別構成「n-半導體」與「p-半導體」兩種材料；兩者組合後，電子會傾向由 n-半導體往 p-半導體跑去和電洞結合，電洞則反之，它們的移動在內部形成一電場。而當系統吸收光子，會讓在 p-半導體上的電子再度與電洞分離（電荷分離）回到 n-半導體上，此時便產生ㄧ個電位差，足以提供能量。

在這條太陽能道路的三年測試期中，研發團隊希望能收集到許多在實驗室裡測試拿不到的數據，同時，也根據這些數據對太陽能車道進行效率優化，因應不同時段的日照強弱、考慮空氣污染、嘗試新的太陽能科技（如薄膜太陽能電池）來提升整個系統的效能。

儘管有人會說，比起裝設在屋頂上的太陽能板，太陽能車道的產電效能少了將近 30%耶，那豈不是很不划算？但考慮道路比起房屋具有更廣的面積，未來若能將太陽能路的技術擴展至更廣的路線範圍，其總體貢獻量絕對是不容小覷的！

努力不浪費任何能量

另外值得一提的，在落實「以路面獲取能量」這個概念上，除了運用太陽能板外，也有公司嘗試發展道路熱電系統，希望可以將柏油路面的熱轉換為電力輸出，兼具路面降溫及額外發電的功能，在大面積鋪設條件下，對於小地區自給供電的目標似乎是可以期待的！

短期內，像是太陽能車道、熱電車道等等要普及化尚有種種技術困難，但再生能源的研究發展仍然值得投注努力；面對石化能源日漸枯竭的命運，科學研究不能未戰先逃。

（本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫－智慧生活與前沿科技科普知識教育推廣」執行團隊撰稿）

責任編輯：鄭國威
審校：陳妤寧