好讀周報／日本大阪世博展現新科技！超輕量太陽能背心 有電扇還能充行動電源

文／陳韻涵輯

新聞故事：日本大阪世界博覽會在炎夏中持續吸引大批來自各國的民眾到訪參觀，而世博工作人員穿著輕薄型的太陽能背心，在攝氏37.8度的戶外對抗酷暑。

美國有線電視新聞網報導，這款太陽能背心由豐田（Toyota）集團旗下豐田合成（Toyoda Gosei）與太陽能新創公司Enecoat Technologies及紡織廠精練（Seiren）合作開發，背心後側安裝超薄的太陽能軟性薄膜，重量不到4克，能為隨身風扇供電，提升使用者的舒適度。

這些太陽能薄膜並非傳統矽晶面板，而是採用鈣鈦礦（perovskite）晶體製作，重量更輕、成本更低、吸光範圍更廣，甚至能在陰影處或陰雨天發電。Enecoat在實驗室測得21.2%的光電轉換效率，實際在世博會場實測的耐候性與蓄電表現，可在5到10小時內充滿一顆行動電源。耐候性（weather resistance）是指材料在不同氣象條件下的性能表現。

研發團隊表示，這是全球首次將鈣鈦礦太陽能電池整合進穿戴裝置，希望幫助在缺乏穩定電力環境下工作的使用者。Enecoat技術長兼執行董事堀內保（Tamotsu Horiuchi）表示，鈣鈦礦具備低光發電能力，能在室內靠LED、日光燈等光源供電，且這種材質的柔軟度高，能裝在過去被認為不適合架設太陽能板的空間，如承重不足的屋頂或穿戴裝置。

大阪世博會場展現其他鈣鈦礦的應用，如波蘭Saule Technologies推出具發電功能的智慧路燈柱，可供電給路燈、監視器、數位標示牌與無線充電設施。日本積水化學工業（Sekisui Chemical）展示1毫米厚的鈣鈦礦太陽膜，裝設於公車站屋頂。松下電器（Panasonic）展覽館則將夾在玻璃間的鈣鈦礦太陽電池打造為藝術外牆，展現實用美學潛力。

日本的多山地形不利於傳統大規模太陽能廠發展，幸好日本是全球第二大碘生產國，而碘是鈣鈦礦的重要原料。日本政府積極投資鈣鈦礦太陽能，並訂下2040年達成20百萬瓩的發電產能目標，相當於20座核電廠的發電量。

鈣鈦礦雖具輕巧與低光發電的特性，卻也面臨挑戰，如鈣鈦礦受環境影響的劣化速度比傳統矽還快，產品壽命可能只有幾年甚至數周。英國薩里大學（University of Surrey）博士後研究員哈希尼‧佩雷拉（Hashini Perera）指出，全球科學家正致力提升鈣鈦礦的穩定性，希望延長這項新技術的壽命達10倍。

此外，鈣鈦礦含有具毒性的鉛，封裝不當恐危害環境，但專家認為鈣鈦礦滲漏的風險極低，且可透過妥善的密封方式解決。