〈工業技術與資訊〉染敏電池打造智慧城市願景

陽光普照的南臺灣隨處可見太陽能板，但是少有人知道，有一種叫「染敏電池」的太陽能技術，只要 3 根蠟燭的光線就可以發電，讓台塑公司投入 10 年布局這項新技術。

台塑公司位在高雄的仁武廠，藏著一樣能讓石化業龍頭與物聯網產生關聯的秘密武器－染敏電池，它不需要高照度太陽光，只要 3 根蠟燭的微弱光線就可以產生電力，室內壽命長達 8 至 10 年。這樣的特性，特別適合需要長時間供電的物聯網感測器。台塑公司及工研院花費 10 年研發這項次世代太陽能電池技術，未來將可與智慧家庭、智慧城市的運用結合，為臺灣的綠能產業揭開嶄新的一頁。

看好染敏電池潛能　投入研發能量

台塑公司董事長林健男指出，「綠能環保不僅是社會的共識，也是產業未來發展的趨勢。」台塑公司協理洪萬墩表示，以石化產業起家的台塑公司，希望能為公司開拓新動能，因此很早就開始投入綠能事業的開發。

2010 年，台塑公司開始布局太陽能事業，當時便鎖定染敏電池作為研發項目。「一方面是因為染敏電池是一種化學太陽電池，較接近台塑母公司的化工產業，跨入障礙較少；另一方面相較於已研發成熟、有眾多廠商競爭的矽晶、薄膜太陽能電池，染敏電池的市場仍具潛力，」洪萬墩說明台塑公司選擇投入開發染敏電池的原因。

但投入研發後挑戰接踵而來，「當時國內並沒有研發成熟的相關技術，我們基本上是從無到有、經過上千次的實驗，自己做出所有階段所需的材料，才催生出染敏電池。」

後來台塑公司發現，當時工研院研發染敏電池已邁入第三年，對於國內外專利、技術有相當程度的分析，也初步進行模組技術的開發，因此決定與工研院攜手合作，共同研發。

工研院綠能與環境研究所所長胡耀祖表示，染敏電池可以從環境中微量光源採集能量，並轉換成電力，再加上能供應小電力的特性，舉凡環境監控、水質感測、居家安全等，甚至可與建築物結合，用途十分廣泛。工研院現已掌握超過 40 件的染敏電池專利，從材料、製程、設備等上下游技術也可以完全一條龍包辦，在技術的掌握上可以做到完全自主，將成為臺灣廠商投入量產的最大助力。

瞄準電動窗簾市場　推出創新產品

染敏電池的應用也是經過一波三折的轉變。台塑公司原先鎖定應用於戶外市場，經過測試後，發現在戶外使用壽命太短，無法與矽晶電池競爭。所幸後來物聯網技術（IoT）應用興起，眾多設備皆加裝感測器，感測器需穩定的供電才能發生效益，很適合使用染敏電池，因此在室內領域找到應用曙光。

經過工研院多年的研究，染敏電池在弱光下的光電轉化效益達到 16%，室內常溫的使用壽命可達 8 至 10 年之久。2018 年台塑公司與工研院攜手進駐沙崙綠能科學城綠能科技示範場域，建置新一代染敏電池試量產線，預計年產量將達到 12 萬片，同時也在 10 個以上的場域進行實際測試，作為未來開發應用產品的參考。而台塑公司亦將高雄仁武廠區設定為量產基地，目前已進行場地整建、設備配置等初步規劃，未來將視市場上實際的需求投入生產。

為了在市場上推出實際應用產品，台塑公司與工研院合作針對染敏電池特質，以智慧家電的概念推出「染敏電池電動窗簾」。

「一般拉繩窗簾常常造成兒童意外事故，歐美各國陸續規範嚴格的窗簾安全標準，美國更從 2018 年開始，於學校等公共場所禁止使用拉繩窗簾，歐盟也將跟進在 2020 年實施，」洪萬墩表示。根據窗簾業者表示，美國有將近四分之一的住戶安裝電動窗簾，以 2015 年美國家庭戶數 1.17 億戶計算，估計光是美國市場便有 2,925 萬戶安裝電動窗簾，顯示電動窗簾的市場商機潛力無窮。

染敏電池電動窗簾有別於一般的電動窗簾，不需另外佈線或安裝電池，只需要環境光源就能發電，達到 100% 自主供電的成效，且台塑公司與工研院合作後，也加入智慧家電的想法，使用者能以手機輕鬆在遠端操控開關、光線亮暗度。

「我們希望藉由染敏電池技術的導入應用，讓消費者輕鬆實現綠能環保的願景，未來無線感測器可進一步結合室內空氣品質監測、溫濕度控制、安全防盜、醫院指引看診等應用，為使用者量身訂作的客製化智慧家庭系統，甚至擴大在智慧城市的運用，迎向全方位的綠能智慧生活環境，」洪萬墩期待地表示。

轉載自《工業技術與資訊》月刊第 337 期 2020 年 1 / 2 月號，未經授權不得轉載。