染料敏化型太陽能電池專題系列(一) 005 再生能源

其實太陽能電池的構想，是從大自然本身得到的啟示，像是植物體中的光合作用就是其中一。因為維持地球上所有活動的總能源，絕大部分來自太陽。人類所需要的糧食和部分燃料是透過光合作用，把二氧化碳和水變成醣類而得來的。實際上在所有的能量中，化學能也是最重要的可儲存能量。目前我們使用的能源，主要是水力和化石燃料(包括石油和煤)，而水力是依賴太陽熱能維持水文循環所得到的；至於化石燃料則是過去數億年來在地球表面靠植物的光合作用累積下來的，也可以說是以化學能的形態保存下來的古代輻射能 。而運用這些儲存能量或不斷循環的能量就是再生能源(renewable energy)的表現之一。
圖：天然能源的儲存能量
再生能源並非「再造」的能源，而是指天然的「初級(一次)能源」，現階段較具開發潛力的再生能源包括有生質能(biomass)、風能(wind energy)、地熱能(geothermal energy)、水力能(hydro-power)、海洋能源(ocean energy)及太陽能(solar energy)。
西班牙的太陽能追蹤式碟型集熱史特靈發電系統
圖：美國舊金山的鹽田發電廠
想想遠自1億5千萬公里的太陽光照射到地球上每年所具有的能量，約是全球每年消耗能量的一萬倍，而現今所應用的太陽能發電量，僅佔全球總發電量的0.04% ，若能充分利用地表上百分之一的太陽能，並以10%的效率將太陽能轉換成電能，在地球的沙漠上架設現有的太陽能發電裝置，應能獲得相當的能源，可滿足我們目前的需求。
圖：全世界、歐盟、德國所用能源(太陽能發電所需的相等面積)