在太陽能電池片的開發上,大多聚焦在轉換效率的提升,然而直到目前為止,商用上轉換效率提升1%都不容易,真正貢獻在實際總發電量上幫助并不大,遠不如增加鋪設面積來的有效;然而集中型太陽能光伏發電廠,需要投入相當的資金與營運管理,還有建置地點的選擇,以及電力傳輸成本的考慮等等,所以集中型太陽能發電還是有其限制;因此分散型太陽能光伏發電是另一種值得推廣的方向,將太陽能光伏發電系統安置在家家戶戶的建筑上,綠色電力可以自用、也可以買賣,一舉數得,而且如每棟建筑都安置太陽能光伏系統,螞蟻雄兵式的發電方式,實際總發電量是可以勝過集中型太陽能光伏發電廠,不容小覷。
目前太陽能光伏建筑一體化,大都是將太陽能板,以鋁合金框架安置固定在屋頂或墻上,屬于外掛式,如圖一所示,然而這種方式雖然建置成本較低,卻有很多缺點,其一就是不耐強風,在臺風頻繁的地區、例如臺灣,強風會將整個太陽能板掀起并破壞,即使新安裝不到一年的新品也耐不住強風的肆虐;其二就是高溫自燃,因為此種太陽能板只有正面是玻璃,背板是復合物樹脂材質,高溫容易融化燃燒,在高溫干燥的地區特別容易發生,即使像臺北市雖然高溫卻是較潮濕的地區,卻也發生過太陽能板自燃的事件;其三就是破壞建筑外觀,因為太陽能電池片多是藍色或黑色,而建筑是多采多姿的,直接將太陽能板安裝上去,看起來就像是衣服上的補丁一樣,破壞建筑美感,一旦普及之后,將影響整個都市風貌。

圖一,一般太陽能光伏屋頂建筑
基于上述種種原因,盧鴻智博士采用臺灣太陽能電池片制造商生產的彩色太陽能電池片,尤其獨家生產的金色與銀色,以帷幕玻璃的方式,應用在建筑之上,因為此種太陽能光伏帷幕玻璃,采用傳統帷幕大樓所廣為使用的單面強化或雙面強化膠合玻璃,此種帷幕玻璃廣為超高建筑所采用,因此采用此種形式構成的太陽能帷幕玻璃,具有高強度的安全性,耐高溫、臺風與地震,而且隔熱效果優異,并且多種顏色可選,只是唯一缺點是成本較高,需要大力推廣;圖二即是采用金色與銀色太陽能電池片所構成的太陽能帷幕玻璃。

圖二:金色與銀色太陽能帷幕玻璃
圖三是盧鴻智博士的作品,金銀太陽能光伏玻璃屋之[左境莊園], 歐式建筑風格、混合玻璃屋設計,采用金色與銀色太陽能帷幕玻璃與一般帷幕玻璃混合搭配構成;一般帷幕玻璃安置在日照較短的面向,保持良好景觀視野,金色太陽能帷幕玻璃安置在屋頂,銀色太陽能帷幕玻璃安置在日照較強的墻面上;如此,盧博士之太陽能光伏玻璃屋,因為太陽能電池片擋住了光與熱,而且還將部分陽光轉成電力,因此比一般采用膠合玻璃或Low-E玻璃之玻璃屋,更加涼爽與節能,更有免費的綠色電力供使用;而且利用多彩的光伏電池片,給建筑與城市景觀妝點美麗色彩。

圖三:盧鴻智博士的作品,金銀太陽能光伏玻璃屋之[左境莊園]
因為碳排放所造成的溫室效應,對地球生態影響日益嚴重,減少碳排放是重中之重,世界上已有數個城市要求新建筑必須配置太陽能光伏發電系統,因為太陽能光伏建筑是最容易實現零碳排建筑之技術,因此未來城市新面貌將是太陽能光伏建筑;然而傳統太陽能電池片只有黑色與藍色,對建筑景觀與都市風貌,都是不利的影響。
因此盧鴻智博士致力于綠能科技的研發,本身是光電博士、跨領域到裝置藝術與建筑,將光學、電力、散熱、裝置藝術、與建筑,做最完美的結合,讓太陽能光伏與建筑,一加一大于二,創作出令人耳目一新的作品,地球只有一個,期待各界為綠能環保共襄盛舉。