高效能太陽能電池：取代小型電子產品電池的環保新選擇

Ambient Photonics公司研發的太陽能電池技術，其基本原理簡單到連中學生都能在實驗室裡動手製作。美國各地的學生們經常將黑莓的強效色素夾在玻璃片之間，製作出能夠捕捉陽光能量的染料敏化電池。

不過，Ambient Photonics的製程可要高科技得多。在加州斯科茨谷的現代化工廠裡，自動化生產線正處理著窗戶大小的玻璃片，製造出能從陽光中獲取足夠能量、足以取代鈕扣電池等小型電池的太陽能電池。

該公司執行長Bates Marshall表示，這項技術將應用於遙控器、貨架顯示器、感測器等「龐大的低功耗電子產品領域」，甚至包括聯想集團最新推出的鍵盤產品。在全球電子廢棄物創下2022年6,200萬噸紀錄的今天，尋找減少碳密集電池使用的方法顯得格外重要。

Ambient Photonics已獲得資金支援，在加州斯科茨谷（與矽谷僅一山之隔）設立首座工廠。這座前身為山地腳踏車和摩托車零件製造廠的設施，如今轉型生產染料敏化太陽能電池。

這種電池雖然與屋頂矽光伏板同樣能將光子轉化為能量，但採用不同的製程和材料。它們使用經過特殊分子混合物處理的染料，夾在兩片薄玻璃之間來捕捉光子，過程類似光合作用，染料就像葉綠素一樣發揮作用。

Marshall指出，這些材料「都是我們實驗室研發的」，能最大化能量收集效率，使電池在比標準戶外太陽能板更弱的光線下仍能運作。相較於1980年代計算機等小型電子產品使用的低效太陽能電池，Ambient Photonics的版本能量收集效率提高了三倍，適用範圍更廣。

在環保表現方面，染料敏化電池明顯優於傳統電池。獨立生命週期評估顯示，該公司電池每單位能量產生的二氧化碳排放量比傳統電池少90%。不過格拉斯哥大學綠色電子研究員Mahmoud Wagih指出，這些電池有時需要額外硬體，可能在製造過程中產生較高的環境足跡。

這項技術因其更長的使用壽命，有望為聯網感測器和裝置開拓新市場。Marshall表示：「在商業和工業應用中，電池更換成本高昂確實阻礙了市場成長。」雖然這項技術尚不足以取代手機和筆電的電池，但已開發出滑鼠、遙控器和超市商品數位顯示器等原型產品。

目前Ambient Photonics主要在美國生產電池，但最終多數將用於亞洲（特別是中國）製造的電子產品。這在川普政府引發的貿易戰後可能成為問題，儘管消費性電子產品暫時獲得關稅豁免。

面對政治不確定性，該公司決定專注於加州工廠的自動化，以控制生產成本。Marshall表示，公司計劃在現有工廠旁興建第二座「超級工廠」，並已申請能源部貸款。雖然該貸款辦公室在川普首任期間停擺，未來動向仍不明朗。

目前Ambient Photonics表示現有工廠仍有充足成長空間，預計今年產能將達每月數十萬片電池，2026年目標為數百萬片。公司也正籌備B輪融資，並已向聯想等主要客戶出貨首批產品，Marshall稱今年將是公司「正式亮相的一年」。

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