本文由 国际半导体产业协会 委托，泛科学企划执行。
台湾正努力提升再生能源於总发电量的占比，在天气好的日子，太阳能发电在日间尖峰已能扛起将近 20% 的用电量，未来发展备受关注。随着太阳能光电板一片片铺得越来越多，从生产制作、维运发电，到退役回收，即便贴着绿能标签，也免不了承受社会大衆升高的好奇与质疑：太阳能发电会不会「污染环境」、会不会「破坏生态」？为了解开这些疑问，我们采访多位在光电能源产业第一线工作、经验丰富的业界专家，让你看懂太阳能光电板的身世与来世！
太阳能板不是有毒的电池，更像封装好的热压三明治
「我觉得我们太阳能电池的名字取错了。」提及民衆对太阳能板的各种疑问，联合再生的协理刘修宏感慨苦笑道。
因为一般人对「电池」的既定印象就是含有毒性电解液，因此大家会担忧放置在户外的太阳能光电板，经历日晒雨淋後，可能泄露出化学物质。但实际上，这片不厚的板子与其説是电池，不如说它与台湾之光——半导体更相近。
太阳光电板由矽半导体构成，再接通导线将太阳能光电效应（Photovoltaic effect）[ 注1 ] 产生的电流，连接到电网加以运用。
元晶太阳能的经理黎致成则生动地用「热压三明治」比喻太阳能光电板模组的构造。
最上层是玻璃，再来会有两层封装材料，夹着最核心的发电元件矽晶片电池串列，避免受潮，最下层则是背板。如同三明治的内馅及起司片在高温下被土司包裹好，太阳能板制作过程中封装材料会被融化具有流动性，与玻璃和背板一同将电池包覆封装，最後再将铝框涂上矽胶後进行装框。
躺在屋顶上、地面上、水面上，悄悄用光发电的「安静能源」
虽然风光同为再生绿能，与风力发电机组产生的低频噪音相比，太阳能光电板可谓悄然无声的「安静能源」。
太阳能光电板的架设，可分为屋顶型、地面型及水面型，使用寿命大约是 20 到 25 年。能用免费的阳光发电听起来很棒，但阳光同时也是生态系的重要能量来源。当太阳能板密密麻麻地铺在农地，似乎会影响底下植被的生长；铺在鱼塭水面上，则搞不好会妨碍水中的生物，影响水产的生产率。
针对这些疑虑，友达光电的经理张哲志建议大家到太阳能光电板案场走一遭，便会发现架设的太阳能板之间是保有间隙、可让阳光透过的，底下的植物仍能正常生长，在光电板拆除後也不会变成一块荒地，也因此，除草成了许多案场维运的必要工作。
目前经济部以「农业为本、绿能加值」作为农（渔）业用地增设太阳能光电案场的重要方针，若该用地经评估在建设光电案场後，农渔本业产量无法维持一定的量，便无法兴建光电案场。在这样的前提下，以养殖为本，绿电加值的渔电共生，更有可能通过评估。根据农委会水产试验所针对不同水面与养殖设施遮蔽率所做的试验，发现在 40% 的遮敝率下，起码可以维持产量的 70%。
有人可能担心，维护清洗太阳能板时，会不会用到有毒化学药剂？这一点也可放心，因为太阳能光电板就如车子挡风玻璃般会镀膜，其目的是抗反射、增加光电转换效率，反而不能用化学药剂去清洗。以清水（特别是软水）定时冲洗即可。
但要是遭遇非典型情况，例如被台风袭击，太阳能板碎裂掉到水中，又会如何？黎经理补充说，业界制造的太阳能光电板，都经过国际电工委员会 IEC 61215 及 IEC 61730 规范标准。他们将板子曝露在高温高湿的环境长达三千小时，模拟在大自然环境中的加速老化，再把它击破投入水中，模仿外力的破坏。七天後进行检测，发现水质依然符合饮用水标准。
诞生与退役之刻，太阳能光电板又是否伤害了环境？
在大部分情况下，太阳能板在装置和使用阶段，对环境没有冲击，但在制作生产、除役退场之际，会不会对环境造成负担呢？过去有不少报导资讯，控诉太阳能板的制作过程产生切削液、矽污泥，造成严重环境污染。
对此，联合再生的协理刘修宏坦言，这是过去生产技术不成熟时的一些案例，不少人因此对太阳能光电板有了不良印象；但随着制程革新，这些问题不再出现，例如原本切割晶体的金属线改为钻石切线，不会产生有毒的切削液。
而制作太阳能矽晶电池的工厂，其实就像较低等级的半导体厂，所有制程都在科学园区进行，接受管制。工厂产生的污水污物，皆会在排放前经过处理，成为低环境影响的物质。而光电板生产端下游的组件厰，则只进行各部分的组装工作，更没有污染的疑虑。
若把老化退休的太阳能光电板拆解开来，每个组件均是相当单纯的物质。从铝框、玻璃及塑料封装材，都可回收再利用。只是以台湾来说，目前退役的太阳能光电板数量仍太少，市场需求还不足以支撑完整的回收产业链。为此，政府超前部署，自 108 年起新设置的太阳能光电系统，每片模组都经编号列管，并预收每千瓦一千元费用，作为未来的模组回收基金。而随着退役量增加，市场扩大，再利用的产业链也会随之成熟。
现下业界与政府、各法人也正携手合作，目标在二十年後光电板第一波大退役潮来临前，找到更有效合适的太阳能光电板回收方法。现时研发方向是往物理性拆解的回收方法前进，以避开使用高温燃烧产生有毒气体、危害环境的销毁方式。
从太阳能光电板，看见各方沟通的重要性
天泰能源的法务专员彭郁文以她们负责设置的嘉义布袋盐田地面型光电案场为例，她表示为了进行中立客观的研究、环境背景资料的建立，特别请东海大学、成功大学建立研究团队，主导大於案场范围二十倍的第九区盐田生态调查。该案场不只将当地生物利用情况纳入考虑，也尽可能在不改变原本地貌植被的情况下动工，并确保太阳能光电板的架设，不会产生额外的重金属污染。
她也谈及业界推动光电能源所作的努力与面临的难题。国外在推动太阳能光电板时，主管机关会事先处理好与社区的沟通、建立完整的环境资料库，业者只需负责架设与维运即可。但台湾的业者，需要自行承担社会沟通的成本，甚至得面对反对声浪与阻碍，不管是无法预期的时间金钱成本、负面社会观感等，都不利於太阳光电产业在台湾永续转型途径上的正向发展。即便主管机关在遴选场址阶段，已和专家学者、当地政府进行长时间沟通，才划定场址，但决策流程的公开透明及社会参与的程度不一，不知情的社会大衆，常会因为舆论的刻意导引，将质疑的矛头，指向负责执行建设的太阳能光电业者。
在其他议题方面，经济部可能会受限於行政资源有限、各种经济相关的议题重要程度排序及其他部会的配合程度不同，难以提供有效的支援。因此经济部辖下的能源局，在行政职权上的局限能否有所提升，也是台湾加速能源转型过程的关键。而为了拓展更有效的利害关系人沟通能源局已经与环团合作，建立及施行「环境与社会检核机制」，尽可能弭平太阳光电板装设、既有经济活动及环境保护的落差。
「在施工前的沟通协调，是非常重要的。」来自云豹能源的协理程荣胜，表示在台南北门建置太阳能光电板时，因事先做好与当地居民的沟通，而能顺利开展。进场前与施工时，他们重视渔民跟地主的顾虑与需求，定期进行环境水质与鸟类生态监测，更会在接下来 20 年营运期间做长期追踪。工程也着重维持原本鱼塭养殖的设施，包括整堤护坡、抽排水设施，以协助渔民与渔电共存共荣。除了到范围内的每个里巡回举办施工説明会，他们也主动提供各种报告给当地民衆，减少施工时与营运时遇到的陈抗。
总结来说，现今太阳能板制程产生的废液或废弃物，其处理方式得符合科学园区的规定，制程改良已减少了切削液污染。作为成品的太阳能板也非一大块电池，不会被水冲刷就溶出有毒物质。
架设时保留的空隙作为维护用的通道，也让阳光照射到地面跟水面，使生物得以利用。随着回收量增加，业界也研发出物理性的拆解回收方式，让更高比例的太阳能板能进入循环经济。受访的一位业界专家表示，会从事这一行的人，都比较在乎环境，希望能帮台湾加速脱碳，有时被误会为污染环境，也不免觉得难过。
你是否也对太阳能发电感兴趣呢？对於其相关技术、未来发展还有其他的疑问？欢迎留言提出你的见解与问题，泛科将继续邀请专家与大家对话。
【注释】
太阳能光电板由 N 型与 P 型矽半导体组合而成，在接受阳光之後，带负电的电子会往 N 型半导体移动，而带正电的电洞在 P 型半导体中变多，电子与电洞的分离使这两种半导体中存在电位差。只要在光电板电极两端接通导綫，就能产生电流，进一步连接到电网被加以运用。
【参考资料】
- 【再生能源知多少】 太阳能发电
- 渔电共生环社检核
- 经济部能源局：太阳光电板已有回收机制 将持续与环保署研议精进
- 「农业为本、绿能加值」 推动太阳光电设置
- 农委会水产试验所：渔电共生成果发表会手册
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