前瞻技術脈動：能源技術（202509）

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科技產業資訊室(iKnow) - 技術發展藍圖研析團隊發表於 2025年4月2日

圖、前瞻技術脈動：能源技術（202509）

用於高性能太陽能電池的低能耗製程
生產鈣鈦礦(perovskite)電池需要高溫退(annealing)和複雜的後續處理步驟，顯著降低了製造速度，並使它們難以融入日常物品；這些因素阻礙了鈣鈦礦在大規模製造中被採用，並降低了它們的環境友善性。

由University of California, Santa Barbara研究團隊發表於《Joule》期刊的研究成果指出，該團隊開發出一種可在室溫下製備高品質鈣鈦礦薄膜的方法，為製造高性能太陽能電池提供了低能耗的替代方案。透過微調材料的化學組成，研究團隊創造出一種鈣鈦礦墨水，能有效地產生高品質的薄膜，並透過省略熱退火和後續處理等耗時步驟簡化了生產流程。這種簡化的製造技術不僅更符合標準製造流程，並且減少了總體能耗和二氧化碳排放。新開發的材料展現出比使用高溫處理方法製造的電池更優越的性能，實現了24.4%的效率，超過了以往的極限。此外，該製程的溫和特性使其具有多種應用，包括有彈性的室內外能源生成，為穿戴式電子產品、感測器、顯示器、監視攝影機和物聯網(IoT)設備供電。
參考資料：Low-energy process for high-performance solar cells. Science Daily. 2024/05/07.

再生能源首次供應全球30%的電力
2023年，再生能源佔全球發電量的比例達到了30.3%，標誌著朝著低碳能源的重大轉變。太陽能和風能引領了這一變革，其中太陽能增長最為迅速。儘管整體能源需求略有增加，但化石燃料在發電中所占的比例有所下降。這一趨勢預計將在2024年持續，預計化石燃料的發電量將首次在非經濟危機或大流行期間下降。然而，為了實現氣候目標，再生能源必須在本十年末迅速提升至全球發電量的約40%左右。
參考資料：Renewables supply 30 per cent of global electricity for the first time. New Scientist. 2024/05/08.

使用人造地面反射器提高太陽能板的效率
加拿大渥太華大學的研究人員開發了一種智慧策略，利用人工地面反射器提高太陽能的效率。將這些反射器整合到太陽能系統中，能夠顯著提高能源產量和效率，使得此類項目更具經濟可行性。在研究人員的帶領下，這項研究與美國國家再生能源實驗室合作進行，並發現將反光表面直接放置在太陽能電池板下方，可以將能源產出提高高達4.5%。這些發現在全球範圍內都具有應用價值，尤其是在像加拿大這樣有持續積雪覆蓋的地區，有助於全球向零排放能源的過渡。該研究發表在Progress in Photovoltaics: Research and Applications期刊上。
參考資料：Using artificial ground reflectors to boost the efficacy of solar panels. TechXplore. 2024/05/08.

科學家將雞脂肪轉化為能量儲存裝置
全球轉向更永續的綠色能源增加了電力儲備和對儲能設備的需求。不幸的是，這些設備的一些材料可能很昂貴並且有環境問題。用通常被丟棄的東西生產替代能源儲存設備可以幫助解決這些挑戰。

最近設計高性能儲存設備的努力利用了石墨烯等碳材料，因為它們具有高效的電荷傳輸和自然豐度，但它們的製造成本昂貴，並且會產生污染和溫室氣體。研究人員尋找替代碳源材料時，希望開發一種簡單、經濟高效的方法，將廢雞油轉化為用於超級電容器儲能裝置的導電奈米結構。研究人員首先使用氣體火焰槍來提取雞肉的脂肪，然後使用火焰燈芯方法燃燒融化的油，煙灰中含有碳基奈米結構，將雞脂肪來源的碳奈米粒子組裝到不對稱超級電容器的負極中，表現出良好的電容和耐用性，以及高能量和功率密度。研究結果凸顯了使用雞油等食物垃圾作為碳源來尋找更環保的綠色能源的潛在優勢。(1192字；圖1)
參考資料：Scientists convert chicken fat into energy storage devices. TechXplore. 2024/05/10.

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