太陽能電池的晶圓材料結晶矽(c-Si)由多晶矽(Polysilicon)製成,多晶矽自2009年後市場價格持續滑落,2010年下看每公斤60~80美元,原本佔有太陽能電池市場九成的矽晶產品也因此重新贏得廠商的信賴,再度重視高效率矽晶技術,Selective Emitter技術可望成為設備大廠第一個量產化標的。
過去傳統的矽晶太陽能電池都經過高濃度的磷擴散摻雜,導致光線被吸收後不能有效產生電,多餘的光線以熱能的形式消散掉。Selective Emitter(選擇性射極)技術為一種提高太陽能電池效能的技術,此技術可降低吸光面的磷摻雜程度,加重在金屬電極下方之濃度,達到電子傳遞低阻抗的效果,可提高0.6~1%的轉換率,目前已開發的製程可使電池達到16%~18%的光源轉化。
工研院產業分析師王孟傑表示,這項技術開發已久,但遲遲未能量產,主要原因在於製程過於繁複,尤其是為了要在電極下方加重摻雜濃度,對於電極形成的精確度要更甚於過去的傳統電池,因此設備成本必須大幅提高約20%~25%。全球矽晶電池設備廠Centrotherm推出的60MW的Turnkey價格高達27.8~29.2百萬美元(約9.1~9.6億台幣),讓許多廠商望之卻步,僅有中國的南京中電光伏以及益通曾經表示要使用該技術量產。
不過目前多晶矽材料持續下滑,矽薄膜技術尚未成熟,王孟傑預估眾多設備廠將會再度重視高效率矽晶技術,例如全球三大矽晶電池設備廠Centrotherm、Roth & Rau、Schmid都已經陸續推出Selective Emitter產線。不過由於傳統的矽晶型太陽能電池發展已經有十年,產能已經有一定的規模,如何將新技術帶入整個製程是一個挑戰,有幾個面向需要觀察。首先,不論哪一間設備廠商提供Selective Emitter新技術的製程,價格都比原本製程貴15%以上,有違目前普遍以規模經濟方式迅速降低成本,許多廠商傾向以現有機台再補充必要設備來開發此技術,以節省成本。另外,雖然三大Turnkey設備廠都致力於簡化製程,許多廠商尚無能力直接跨足此技術。如果廠商都解決以上問題,還需要下游的模組廠商是否肯配合改變,應用新的封裝膜來避免光源被吸收掉,以達到加強模組轉換的效果。