Kaiyun 开云Kaiyun 开云选择性吸收膜真空溅镀技术因其为干式制程，故对于环境的污染性极低、且在真空环境下制作，故不会有水份及杂质掺杂造成膜层污染，因而膜面光学性质稳定及使用寿命长，不论在环保面及后处理回收成本面均较目前国内其余制程佳；另外，溅镀之膜层为非常薄之膜厚，故可大幅降低膜层之放射率，且其制程耗能较电镀法低许多，具有省能的优点。近年由于真空溅镀设备随半导体产业蓬勃发展而机台价格大幅下降，因此在国外如德国均将之广泛的应用于太阳能选择性吸收膜的镀膜制作(如图3-1-3-2)；基于其良好的光学性能及制程对环境的保护，此项技术应用于国内之集热器制程势将慢慢成长并取代传统之吸收膜制程市场。
目前国内已开发完成整体重量小于30kg/m 2及性能测试效率大于0.5之建筑物整合化轻型集热器，可整合于建筑物的斜屋顶、外墙面及雨庇等用途，未来将开发更轻型美观及安全的建筑整合化集热器及针对集热器与建筑物整合接口与法规作探讨研究。
国外这几年在有关太阳能集热器走向建物化技术的潮流中，已经有些许公司开发完成一系列建筑物整合化集热系统，主要集中在德国、美国、奥地利及日本等国家，例如德国Wagner & Co Solartechnik Gmbh、SOLVIS Gmbh&Co KG及IKARUS Solar AG等公司，美国American Solar Roofing Company及Duke Solar Inc等公司，日本YAZAKI公司及奥地利AEE INTEC公司，开发完成的建筑物整合化集热器其整体重量大部分小于30kg/m 2，整合方式可简单区分为构架式、嵌入式及建材化接合型式（图3-1-3-1），但其所发展之接合技术大部分针对木造及轻钢架构造之建筑，不见得可以适用于国内以混凝土构造为主之建筑。
4、太阳能辅助热泵热水器（黄秉钧、李璟柏、汪金华，2003；黄秉钧、李璟柏，2005；台大新能源中心，2005）为突破传统太阳能热水器只能装设于屋顶的限制，以及阴雨天需耗费大量辅助电能的缺失，新能源中心积极研发整体式太阳能辅助热泵热水器(ISAHP)（图3-1-3-4），采双热源创新设计，利用热泵原理来操作，晴天时同时从大气与太阳取热，阴雨天与夜晚则全由大气取热，其运转不受天候变化影响，整体式的设计，使得太阳能的应用可以突破建筑的限制。
2000年工研院进行吸附式冰水机之研发，相继建造了2.3及6.3kW的试验用吸附式冰水主机，以研究其运转特性并加强组件设计能力。同时进行的业界合作案中，有25 kW及35 kW制冷力的冰水主机，如图3-1-3-3。该研发工作虽然对主机设计、制造及运转均有相当之成果，然而吸附式主机目前在研发上仍有极大改善的空间，主要的课题一是改善吸附剂的吸附量，以降低主机的尺寸，达到降低材料成本的目的。另一课题则是提升主机的COP，提高能源利用效率，以降低能源支出成本，提升运转效益。此外，再结合业界合作，利用示范系统设计、建造及运转，以及主机系统技术移转，达到技术产业化及应用市场的推广。在成本及能源稳定的考虑下，初期研发推广阶段中不排除采用与废热、生质热源、地热热源等结合应用的方式，降低热源供应的成本，藉此开拓此一市场基础。在主机价格因市场规模放大而下降至合理时，则可与集热器匹配，引用太阳热能制冷之应用。
为了让使用者及潜在的者对太阳能热水系统实际的能源及费用节省有一个评估的依据，对已装设的系统，实际太阳能获得量之量测是必需要的，因此之故，更可靠、更便宜的量测器材是一个开发的重点。
•大部分的太阳能业者是属于中、小企业，无法有足够的财力去支持中长期的研发活动。
在夏天当太阳能最大的时候，通常热水需求较小，价格合宜的热水储槽可以收集太阳辐射较强时的热量（晴天或夏天），将其储存到太阳辐射弱的时段（阴天或冬天）来使用。通常一栋建筑物整年所接收到太阳能是其热需求的10倍，一个设计良好的季节性热储槽甚至可以完全取代传统化石燃料的使用。欧洲目前已有一些实验性的季节性热储槽，并已有不错的初步成果，不过在成为价格实惠的商业产品之前，仍有许多改善之处。主要的研发方向有：
太阳热能的利用主要是接收或聚集太阳辐射使之转换为热能来使用，而太阳能热水系统是目前主要的运用形式，它利用集热器将水加热后储存于储水槽以供后续的使用。目前国内太阳能集热器的产业发展已相当成熟，但在国内的市场状况及有限的应用场合的限制下，仅有少数业界持续于集热器方面的研发，这有待政府及业界共同努力开拓一些新的应用方向，以扩大市场基础。太阳热能应用范围广大，例如太阳能海水淡化技术、太阳能温室、太阳能干燥技术、太阳能除湿技术、太阳能菌与消毒技术、太阳能热电技术等等，在国际间仍持续进行着研发的工作，但本节仅就几项最近国内的研发重点方向，如建筑物整合化集热器、多色系太阳能选择性吸收膜、太阳热能制冷技术、太阳能辅助热泵热水器，作进一步的阐述，除此之外，大型系统的最佳化设计技术及评估软件开发、先进太阳能集热器技术研发（全像平面聚焦式太阳能集热器、新型储能式太阳能集热器、新型太阳能蒸馏器）等亦为国内研发单位的主要研究课题。
在不久的未来，太阳能辅助冷却系统的发展是非常值得期待的。通常在太阳辐射最强时，人们对冷气的需求也是最大的，虽然目前市场上已有太阳能辅助冷却系统出现，但实际上仍有许多技术上的难题有待克服，以扩展其应用市场。主要的研发方向有：
目前传统集热器的设置对于建筑物外观的影响并未获得消费者认同，大多数人使用太阳热能系统主要是基于保护环境及使用安全的理由，对于未来利用市场之开发将存在极不利的风险。因此发展建物化集热器技术，其可分为建筑物整合化技术及建材化技术发展。
建筑物整合化技术为利用现已存在之建筑结构体如斜屋顶、外墙面、帷幕墙、雨庇等各种不同用途建筑结构体，将开发完成美观轻型之建筑物整合化集热器与建筑结构体做整合，其技术重点在于建筑物整合化集热器之开发与及集热器与建筑物整合接口间设计研究。建材化技术为将集热器直接制作成不同用途之建筑组件，如斜屋顶、外墙面、帷幕墙、雨庇等，由于集热器已取代各式建筑组件，因此其技术重点除了上述建筑物整合化技术重点之外将增加建材化后安全性及耐候性等研究。
目前国内太阳能热水器市场中，主要以家用热水器为主（占90%以上），而使用之系统型态多为自然循环式系统，其热水的产生方式系将冷水直接通入集热板底部管路内，经吸收太阳热能后成为密度开云体育 开云平台较低之热水，再依虹吸原理方式上升，将热量传至储热桶内。此系统往往设限于安装在建筑物平面屋顶或空地上，而因储热桶必须架设在集热器上方，故与建筑物整合应用之特性偏低。另集热器多属金属平板形式（亦占90%以上），整体重量达30kg/m2以上，在搬运组装上不易，且亦造成建筑物结构负荷。
由于目前冷煤压缩机的制造技术已非常进步成熟，以之作为核心组件的热泵的制热性能系数（输出热量与输入热量之比值）可以达到2.0以上，与电热方式相比，具有节能之效果。利用热泵吸收大气与太阳辐射的热能，然后在冷凝热交换器处将热能排放至除热槽以供应用，这样子将太阳能与热泵功能结合，可以提升系统的功能。
ISAHP是一种双热源热泵之创新设计，晴天时可以同时从大气与太阳取热，阴雨天与夜晚则全由大气取热，其运转不受天气阴晴及日夜变化影响，因此安装可以不限于屋顶阳台，一般公寓低楼层阳台也可以安装，使得再生能源的开发可以突破建筑的限制。ISAHP具有如下技术特征:
目前的固体吸附式冰水机的制造主要以Nishiyodo(西淀空调机株式?社)及Mayekawa(前川制作所)两家日本公司为主，日本亦拥有超过200篇以上相关的专利。自1980年代中期至今，在日本已安装超过160台的固体吸附式冰水机组，此外，如美国与德国等国家，亦引进了前述两家公司的产品，据估计总安装量已达200台。但是目前为止，吸附式冰水机组的销售价格仍相当高，其原因主要为此机器乃新开发之产品，目前尚未达到量产规模，加上此市场还处于寡占市场的缘故。
太阳能量之获得量往往与空调负载能源需求量间之相关性大，因此太阳能制冷系统的发展，预期能将目前国内太阳热能系统偏重于盥洗应用的市场，拓增至冷却空调应用市场领域，除可积极开发国内太开云体育 开云平台阳热能的利用量外，更可用以减缓，甚至降低传统压缩式冷却空调系统耗电量需求的持续成长，对于能源效益的贡献度极高。由于太阳能制冷系统技术的开发潜力与发展空间非常大，因此纵使偏重暖气需求较高的高纬度的国家，如德国等亦积极投入开发，欧盟在SUN IN ACTION II亦将太阳能制冷技术的开发列入中长程的重点研究项目。
太阳热能利用技术的研究自1970年代以来即受重视，特别是在美、日、澳诸国，在许多应用领域已有相当成熟的研发成果，即使如此还是有一些课题尚待解决。自1990年代以来，欧洲国家开始致力于太阳热能及其它再生能源的研发与推广，根据ESTIF（European Solar Thermal Industry Federation）的报告（ESTIF, 2003），经过30多年的发展，市场上已有各种不同类型的集热器，适合各种气候型态及使用条件的家用太阳能热水系统已发展得相当完善，但在某些领域，例如太阳能暖气、太阳能冷气及工业制程热利用等，仍欠缺有力的商业化产品。而在太阳能领域的研发所遭遇的阻力主要在于：
太阳热能用于制冷之技术主要分为吸收式、吸附式、喷射式等系统技术。其中，以吸附式之热源温度要求最低，50~ 80℃间即可运转制冷。由于以太阳热能制冷系统应用时，其设置成本主要包含制冷主机及集热器供热系统两大部分。在降低成本以利于推广的考虑下，采用热源温度要求低的固体吸附式系统时，集热器则可采用一般平板式集热器，而且系统的太阳能利用率高，因此，可在以太阳集热器为主之热能供应部分的成本可获得较明显的改善。而吸附式主机的成本就成为另一重要的研发议题。吸附式主机的研发目标则朝向高效率、低成本、可量产、系统简易等技术指针发展，以实现太阳能制冷系统之推广利用，增进太阳能在冷却/空调系统应用之实质效益。
太阳能集热器可以有效的应用于海水淡化及饮用水的消毒，这一方面的市场潜力是相当大的，因为在许多缺乏饮用水的地区却拥有很高的太阳能源，而且通常这些地区在传统能源的取得亦是比较不容易的。虽然已有应用的实例，但仍需要进一步的研发以降低成本、扩大市场。主要的研发方向有：
太阳能热水系统必须与现有的加热系统或建筑结构作整合。为了更进一步开拓市场，太阳能热水系统必须可以适用于各种不同的条件及可能的应用方式。主要的研发方向有：
•太阳能暖气以及太阳能暖气/热水复合系统（系统发展与简化、控制逻辑、标准化）
目前国内太阳能选择性吸收膜制作技术主要采用烤漆及电镀两种，烤漆制程技术虽可使制程成本较低，但其光学性质普遍不佳，一般吸收率最高仅约0.85，而放射率更居高不下(一般在0.6~0.8左右)，而且质量不易控制。因此，以烤漆方式镀膜之集热器，为维持较佳的集热效率，在保温材料、玻璃面盖等使用及功能性设计上均受极大之限制，而以电镀制程方式镀膜虽然可获得良好的光学性质(吸收率可达0.95；放射率可至0.1)，但电镀废液会造成潜在性环境污染问题，也使得制造成本提高，化学处理镀膜方式一般可获得介于烤漆及电镀之间的光学性质，但同样有化学废液的污染问题，此外，化学膜易受潮而遭破坏，严重影响吸收膜的寿命。