太陽能電池

一、 太陽能電池應用產業


圖片來源:https://www.finmart.com.tw/Wiki/ALL/solar03、https://www.energytrend.com.tw/features/20150924-12207.html


二、太陽能電池市場需求


圖片來源:http://newjust.masterlink.com.tw/HotProduct/HTML/Detail.xdjhtm?A=PA97-2.html



太陽能產業鏈概況



圖片來源:https://meet.bnext.com.tw/blog/view/862



太陽能電池的種類

  • 太陽能種類概覽

圖片來源:https://meet.bnext.com.tw/blog/view/862


  • 太陽能電池種類比較表


單晶
多晶
複合型
非晶系
銅銦鎵硒
有機系

其他化合物

半導體

 主要原料
c-Si
poly-Si
GaAs / InP
a-Si/a-SiC/
a-
SiGe
CuInSe2
TiO2/Dye
CdTe
 電池轉換效率
14%~24%
11%~17%
18%~40%
8%~13%
10%~12%
7%
10%~12%
 模組轉換效率
10%~16%
9%~12%
10%~25%
6%~9%
8%~10%
-
8%~10%
 每瓦成本
3美元
2.8美元
大於10美元
1.2美元
0.6美元
-
-
 主要應用領域
陸地和太空電力
陸地電力
大陸地電力
陸地消費性電力
陸地消費性電力
-
陸地消費性電力
 能源回收期
2.1
2.3
-
1.6
大於6個月
大於1
-
 優點
1.耐用
2.高效能
1.製程簡單
2.成本較低
3.可大量生產
1.進入門檻較高
2.超高效能
1.作業流程簡單
2.材料成本低
1.使用效期佳
2.低成本
3.薄膜電池裡效能最高
4.製程簡易
1.製程簡易
2.成本
1.發展成熟
2.厚度薄又輕
 缺點
1.進入門檻較低
2.製造成本較高
1.進入門檻較低
2.轉換效能低
需使用複雜且昂貴的追蹤系統。
1.性能退化
2.低誘電
3.轉換效能低
1.製程未標準化
2.銦蘊藏量有限
1.使用時間短
2.轉換效能低
1.碲蘊藏量有限
2.鎘有污染問題
3.成本較高


  • 矽薄膜與化合物半導體薄膜太陽能電池比較表

矽薄膜
Amorphous
化合物半導體
CdTe
CIGS
 主要原料

碲、鎘化合物
銅、銦、鎵、硒化合物
 原料特性
主要原料為矽甲烷,使用量少且供應無虞。
  • 碲為少數金屬,難以應付市場大量需求。
  • 鎘、碲為有毒金屬,容易受限於環保法規等。
  • 鎵、硒為少數金屬,難以應付市場大量需求。
  • 緩衝層硫化鎘具潛在毒害。
 常用的成膜技術
  • 濺鍍法 (sputtering) ,尚未大量工業生產)
  • 化學氣相沉積法 (CVD)
蒸鍍法 (Evaporating),且適用多種快速成膜技術
濺鍍法(sputtering)+硒化蒸鍍法(Evaporating)
 光吸收能力
可吸收的光譜有限
吸光範圍較廣
吸光範圍較廣
 能隙範圍
1.1 eV ~1.7eV
1.45eV
1.02 eV ~1.68eV
 光吸收層厚度
0.2~0.5μm
1μm
<1μm
 商用轉換效能
5%~14.0%
8.5%~20.1%
10%~20.4%
 發電穩定性
有光衰竭現象,穩定性較差,可透過Tandem技術改善。
無光衰竭現象,穩定性較好。
無光衰竭現象,穩定性較好。



太陽能電池製程

  • 多晶矽太陽能電池製程

圖片來源:http://newjust.masterlink.com.tw/HotProduct/HTML/Basic.xdjhtm?A=PA97-1.html



  • 薄膜太陽能電池製程

圖片來源:http://newjust.masterlink.com.tw/HotProduct/HTML/Basic.xdjhtm?A=PA97-1.html



六、大永真空-太陽能電池之膜層解決方案

  • 抗反射膜(VIS/NIR) - 設計材料:SixNy, SiO2,可依需求調整/優化
  • 多角度色彩濾光片-設計材料: SixNy, SiO2,5~30度角皆為橘色,可依需求調整/優化


大永真空二階段式反應濺鍍製程



大永真空薄膜實際成果


2021-03-24