太陽能發電是什麼？太陽能發電原理、3大類型、收入試算一次看！

一、太陽能發電怎麼做？太陽能原理、太陽能發電原理解析！

太陽能發電是一種利用太陽能轉化為電能的過程，這其中的原理是透過「光伏效應」，讓太陽光在照射到光伏電池上時，光子會激發材料中的電子，使其從原子中釋放出來，進而產生電流。

（一）太陽能板如何發電？太陽能板發電原理是什麼？

如果你還是覺得太陽能發電方式有點抽象，以下就讓我們以這張太陽能發電原理圖來一探究竟！

 

 

許多光伏電池連接在一起後，就形成了太陽能板，而太陽能板的基本構造包括以下幾個部分：

 

• 光伏電池：也就是太陽能電池，屬於太陽能板的核心部分，通常被夾在矽層中，負責吸收太陽光並產生電流。

1. 電池上的金屬背襯與導電帶：光伏電池後方都帶有金屬背襯，方便導電，並透過銀條組裝把太陽能電池串聯起來，形成導電帶，這樣就可以把電力集中儲存，或運送至逆變器轉換電流。

2. 電池上的反射防止膜：在光伏電池頂端塗抹氧化鈦或氮化矽，形成反射防止層，可以提高太陽能板的反應效率，讓更多光能被電池轉換利用。

• 封裝膜材：在電池上下各有一層 EVA（乙烯− 醋酸乙烯酯共聚物）封裝層，用於將各層密封，也同時形成緩衝保護電池。

• 強化玻璃、框架和背板：為了保護太陽能板，加裝玻璃、框架和背板可讓電池免受環境因素的損害，同時也有助於降低安裝難度。

• 接線盒：接線盒安裝在太陽能板的背面，主要用於連接多個太陽能板，並引導產生的電流到外部的太陽能控制器。

 

當光線照射到這些太陽能板上時，光伏電池中產生的電流就會被捕捉並轉化為直流電，再透過逆變器轉換為交流電，形成能夠供應給家庭、工業或商業用途的電力。

（二）太陽能板規格、種類有哪些？

太陽能板以製作材料區分，不同材料即使面積相同，轉換效率也會不一樣。目前市面上常見的太陽能板主要有以下 3 種：

單晶矽太陽能板

由單晶矽晶圓製成，是目前效率最高的太陽能板，呈現均勻的深黑色片狀，表面平整光滑，因矽純度高，晶圓中的電子移動速度較快，發電效率可達 19% 以上，因此價格較高，但佔地面積小，適用於一般住宅家庭、商辦和企業，或衛星、太空船等追求高穩定與高效率的環境。

多晶矽太陽能板

由多晶矽晶圓製成，因矽晶片原料純度不及單晶矽太陽能板，外觀呈現深藍色，表面色澤不均勻，有雪花般的色差。因吸收光線的比例較低，發電效率只有 15% 左右，加上佔地面積較大，如今隨技術改良而逐漸被淘汰。

薄膜太陽能板／非晶矽太陽能板

非晶矽太陽能板由非晶矽薄膜製成，發電效率僅 10% 左右，外觀呈黑色，但重量輕、厚度薄，大幅降低了製作成本；由於柔韌性好，也可安裝在曲面屋頂或其他不規則表面上，適用在露營車、建物外牆或作為隨身太陽能充電板使用。

 

 

二、太陽能發電系統可以裝在哪裡？3 大太陽能系統類型介紹

太陽能發電系統的分類主要取決於設置位置的不同，以下是 3 種常見的太陽能系統類型：

（一）屋頂型太陽能

屋頂型太陽能系統（太陽能屋頂）是安裝在建築物屋頂上的設施，利用房屋屋頂日曬充足的優點來收集太陽能。在屋頂型系統中，可以再根據光電模組的支架結構區分為 2 種主要類型：

棚架式

 

 

棚架式屋頂太陽能系統通常會用支架將太陽能板架在屋頂上，空氣可以在太陽能板的底部流通，不只可以幫助屋頂保持通風，也能增加可利用空間。

平鋪式

 

 

平鋪式屋頂太陽能系統是直接將太陽能板安裝在屋頂表面，像是貼磁磚一樣。這種安裝方式的優點為外觀整齊，且與建築外觀更加融為一體。

 

（二）地面型太陽能

 

 

地面型太陽能系統是直接安裝在地面上的太陽能，常見於不適合用來耕種的農地。地面型太陽能系統可以根據需要調整傾斜角度和方向，以最大程度地收集太陽能；且通常地面型太陽能更方便維護，若需要擴展規模也更靈活。

（三）水域型太陽能

 

 

水域型太陽能系統是將太陽能安裝在水域上，常見於湖泊、水庫或池塘等水域中。水域型太陽能系統有助於減少水面陽光反射並提高太陽能板的效率，同時還可以充分利用水域空間，不會佔用地面土地。

三、太陽能發電量怎麼算？太陽能板發電多寡會受到哪些因素影響？

 

（一）影響太陽能發電量的因素有哪些？

太陽能發電量計算主要會受到以下這 5 個因素來決定量的多寡，其中太陽能板功率與日照量是關鍵：

 

• 太陽能板功率：太陽能板的功率指的是它們能夠產生的最大電力，通常以瓦特（W）來衡量。如果太陽能板功率的數字越大，就代表太陽能板將太陽能轉換為電能的能力愈好。

 

• 日照量：日照量代表太陽光線在一定時間內照射到太陽能板上的能量。這取決於所在地區的陽光強度和太陽照射的時間長短。日照量愈多，太陽能板就能收集到更多的能量。

 

• 太陽能板品質：高品質的太陽能板通常具有更高的轉換效率，能夠在同樣的光照條件下產生更多能量。此外，品質良好的太陽能板也更耐用，能夠持續穩定地產生電力。

 

• 太陽能板安裝角度：安裝角度會影響太陽能板接收太陽光的效率，因此安裝太陽能板時也需要留意安裝角度，才能將光線的接收效率最大化。

 

• 環境溫度、濕度：溫度和濕度也會影響太陽能板的效率。一般來說，太陽能板在 25 度左右的環境發電效率會比較好，而濕度則會影響太陽能板面的透光性。

 

（二）太陽能板發電量如何計算？

那到底我們常見的一片太陽能板發電量大約是多少呢？目前市面上主流的太陽能板規格多為 390W，而台灣每日的平均日照時數約為 3.5 小時。換算成實際發電量，這片太陽能板每天大約可以產生 390 x 3.5 = 1365 Wh 的電力，換句話說也就是 1.365 度。

 

又由於發電量會根據日照量而不同，為了讓大家於安裝前，先評估台灣不同縣市的日照量與太陽能效益，可透過下方發電量計算公式，初步計算安裝太陽能板大概可產生多少電量：

 

「光電系統一年發電量（kWh）= 設置地區平均年發電量（kWh/kWp）＊（設置面積 (坪)／2）」

 

各縣市之太陽能光電系統回報發電量平均值

 

舉例來說，假設在台北市有 15 坪的屋頂可裝設太陽光電系統，一年大約可產生 1006＊（15／2）＝7,545 度的電，換算後，每天發電量大約 20 度。

 

（112 年各縣市太陽光電容量因數。來源：台灣電力公司）

 

小知識：1 度電可以做什麼？1 度電看起來雖少，但其實 1 度電可以烘 48 分鐘的衣服、吹 60 分鐘的冷氣、看 7 小時的電視哦！

 

四、太陽能發電優點、缺點有哪些？

（一）太陽能發電 5 大優點

1. 環保無污染：太陽能發電過程無燃燒燃料或進行其他化學反應，所以不會產生溫室氣體、空氣汙染物或對水源造成汙染，因此太陽能發電對生態環境比較友善。

2. 能源取之不盡：太陽能是可再生能源，理論上是一種取之不盡、用之不竭的能源，不會像石油、天然氣等化石燃料資源有限，一旦開採殆盡就無法再生。

3. 降低電費成本：安裝太陽能系統後，長期使用可顯著降低電費支出，並可享受政府補助，甚至還可以通過賣出多餘的電，收取回饋來增加收入。

4. 維護成本低：太陽能系統運行穩定，維護需求少，廠商通常提供 20-25 年的保固，只需要定期清潔和檢查，即可確保其正常運行，大幅降低了維護的支出。

5. 應用範圍多：太陽能除了發電，也可以產生熱能，因此不僅可為缺乏能源網的地區提供電力，也可以在純水供應有限的地區生產蒸餾水，或為太空中的人造衛星供電。

（二）太陽能發電 4 大缺點

1. 初期安裝成本高：與傳統發電方式相比，太陽能系統需要安裝費用，包括安裝太陽能板、逆變器、電池、電線等，因此初期投資成本較高。

2. 天氣依賴性強：太陽能需要陽光，所以在陰天或雨天時，發電量會明顯降低，夜間也無法收集太陽能，因此太陽能發電效率容易受到環境與天氣影響。

3. 儲能設備有限：太陽能必須立即使用，或儲存在儲能設備中，以供晚上使用，但目前相關儲能技術還存在效率低、費用高的問題，所以有待技術進一步發展。

4. 佔用一定空間：如果想生產更多電力，就得挪出更多空間安裝太陽能板，如果屋頂尺寸不足以容納所需的數量，就很可能得另外找可以被陽光直射到的院子安裝。

 

五、破解太陽能發電迷思：4 大疑問一次解答！

提到太陽能發電，許多人多少都會擔心太陽能板會對環境造成汙染，原因在於大家對於「電池」的既定認知通常都含有毒性的液體，因此不免讓人擔心當太陽能板被放在戶外風吹日曬後，會不會滲漏化學物質？或是太陽能回收後會不會對環境有害？為了解開這些疑問，以下我們也整理出 4 個大家常有的迷思並為你一一說明。

（一）維護清洗太陽能板時，會不會用到有毒化學藥劑？

為了減少反射、增進轉換效率，太陽能光電板的表面會鍍上特殊的塗層，所以其實反而不能用化學藥劑去清洗，只需要以清水沖洗就可以清潔乾淨，因此不會有化學清潔劑造成的汙染。

（二）太陽能板碎裂掉到水中，是否會汙染水源？

台灣經常有颱風，因此許多人也會擔心如果颱風將太陽能板吹壞，掉入水中後會不會造成汙染？其實目前市面上的太陽能光電板，都必須經過國際電工委員會的規範標準。測試過程中，會在模擬大自然的高溫高濕環境，讓太陽能光電板暴露高達 3000 小時，接著再把它擊碎並放入水中，7 天後水質通過環保署規範的 25 項水質檢測，同時也符合飲用水的標準，因此不會有汙染水源的風險。

（三）太陽能板的製作過程會產生切削液、矽污泥，造成嚴重環境污染？

過去由於技術不成熟，可能導致在製造太陽能板的過程中產生切削液、矽污泥，進而汙染環境；但現在技術已大幅進步，太陽能板的製造過程受到更嚴格的控制，工廠排放的汙水也會經過處理，進而減少了對環境帶來的負擔。

（四）20 年後光電板退役，回收銷毀時是否也會危害環境？

如果我們將太陽能板拆解來看，其實構成的零件只是簡單的鋁框、玻璃、塑膠等，這些待光電板退役後都可以回收再利用。此外，為了建立完整的回收產業鏈，政府也從 2019 年設立的太陽能光電系統開始編號管理，並預收每千瓦 1000 元費用作為回收基金。而目前的目標是在第 1 個 20 年退役潮內，往物理性拆解的回收方式研發，以避免使用燃燒方式產生有害氣體。

六、太陽能板價格貴嗎？太陽能租金收入有多少？

（一）影響太陽能板價錢的因素有哪些？

如果你對建置太陽能系統有興趣，最好奇的想必就是太陽能板價錢貴不貴、太陽能板一片價格多少等問題，然而影響太陽能板價錢的因素其實很多，且太陽能板的好壞會影響發電效益與壽命，中國製通常價格較低廉但品質不穩定，而永恆能源皆使用台灣大廠生產的太陽能板以保障發電效益，以下就讓我們來看看還有哪些因素會影響太陽能板的價錢。

 

• 面積：太陽能板的尺寸和面積是影響價格的最直接的因素。更大面積的太陽能板雖然可以產生更多的能量，但相對地也會增加成本。

 

• 系統種類：不同類型的太陽能系統（例如屋頂型、地面型或水域型）具有不同的設計和安裝成本，因此實際的費用也會有所差異。

 

• 容量：太陽能系統的容量是指它能夠產生的最大功率。較高容量的系統通常會更昂貴，因為需要更多的太陽能板和設備來支援更高的能量輸出。

 

• 發電功率：太陽能板的發電功率（每個太陽能板所能產生的電力）也會影響價格，因為它需要的技術較高。

 

• 安裝費用：除了太陽能板本身的價格之外，安裝所需的費用也是影響總成本的重要因素。通常包括安裝人工成本、附加設備（如逆變器和支架）、安全設施等。

 

看完以上我們可以發現太陽能板建置成本其實不低，對一般家庭來說負擔較大。然而永恆能源提供一舉多得的太陽能房東專案，你只需要出租家裡、廠房的閒置屋頂，即可 0 出資享有穩健的收益，讓你的屋頂免費升級！

（二）太陽能租金行情大概多少？太陽能租金收入試算

那如果我選擇把家中閒置的屋頂出租，大約可以獲得多少的收益呢？

 

根據「再生能源發展條例」，台電的躉購（Feed-In Tariff, FIT）售電制度為期 20 年，也就是說太陽能房東可以獲得 20 年穩定的報酬。那以下就讓我們以 40 坪／20 KW 的屋頂太陽能板為例，來看看 20 年下來的太陽能租金如何計算。

 

 

對於許多屋頂有閒置空間的人而言，經常會選擇加蓋鐵皮來解決漏水、防止悶熱的問題，但加蓋鐵皮除了需要一定的成本外，還有違章建築的風險，甚至容易產生公共安全問題。因此近年來，許多人轉而選擇出租屋頂蓋太陽能，不只免出資就能有改善悶熱、增加可用空間的效果，同時還能享有穩定收入，可以說是一舉數得的好選擇。

七、太陽能廠商推薦：永恆能源給你穩健的陽光收益

在 2021 年的聯合國大會中，「氣候變遷」成為全球最為關注的話題之一。會議發出警告，若各國不立即採取行動，到 2025 年將有 1.43 億人成為「氣候難民」，全球暖化的控制成為當務之急。

 

而 OK 忠訓國際集團秉持做「對人有幫助的事」，於 2020 年成立了永恆能源，以「綠能屋頂全民參與，留給後代一個適宜人居的地球」為宗旨，遵循政府政策，在全台展開超過 200 個案場實績，致力將台灣打造成為綠色能源寶島。

 

太陽能廠商這麼多，為何你該選擇永恆能源？

 

依你的資金狀況，永恆能源提供以下 2 種服務模式：

 

A模式：免出資出力，輕鬆成為太陽能房東

成為永恆能源的屋主，你無需花費資金或精力，就能利用閒置屋頂享有售電分潤收益，在增加收入的同時為環境保護盡一份心力。

 

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B模式：由您出資，我們為您建置與維運

量身以國內外一級材料及設備，進行光電模組架設及機電設計，全程包辦行政申請、補助金申請、保險、工程管理暨維運等服務，保障你案場的發電收益。

 

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☀️永恆能源 4 大保障

 

1. 品質保障：環境分析、高品質用料，保障發電收益之餘也杜絕任何危險及風險。

2. 結構保障：結構經專業設計精算與模擬，合乎法規認定區域最高耐風係數。

3. 安全保障：電力系統經雙重審查認證，保障電力安全與發電效益。

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