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PV Taiwan順利結束 薄膜太陽能技術大評比!
 

【CTIMES/SmartAuto 鍾榮峰 報導】   2010年10月28日 星期四

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薄膜太陽能面板的應用潛力備受市場矚目,目前相關電池技術上主要可區分為非晶矽(A-Si)、非微晶堆疊(Micromorph)和銅銦鎵硒(CIGS)等三大類,彼此之間的競爭相當激烈,在技術上也各有優劣。

薄膜太陽能面板設計上有更多彈性選擇

採用A-Si製程的薄膜太陽能台廠包括旭能光電(SUNNER SOLAR)和富陽光電(SUN WELL SOLAR)等,採用Micromorph製程則是以宇通光能(AURIA SOLAR)為首。至於在CIGS部份,友達仍處於研發階段,台積電則是採用國外技術移轉模式,錸德旗下的錸寶雖也有意進軍CIGS,不過目前真正能夠達到自主量產的台廠,應該是只有綠陽光電(AxunTek)一家。

由於薄膜太陽能面板的透光性比多晶矽來得高,也具有可撓性,且採用強化玻璃材質,相較於單多晶矽太陽能面板,也較不易破裂破碎。這是因為A-Si和Micromorph都是採用氣體沈積製程,搭配強化玻璃材質,因此薄膜太陽能面板不易破碎碎裂。

加上薄膜太陽能面板可調配各種色澤,不若單多晶矽以黑色和藍色為主而單調,因此薄膜太陽能面板可應用在BIPV建材,與綠建築材料環境密切搭配的程度較高。以往以單/多晶矽面板為主的大型發電廠,也開始廣泛地採用薄膜太陽能面板。薄膜太陽能面板的應用層面,相較於單/多晶矽和高聚光型來說,無疑是更為寬廣的。

從量產能力來看,目前A-Si和Micromorph都可進入量產階段,A-Si的量產穩定度可達99%,Micromorph大概在90%左右。CIGS剛進入量產階段,產能則仍有待加強,良率也不夠高,目前CIGS也仍欠缺一致性的製程標準。不過CIGS採用濺鍍鈀材的sputtering製程技術,雖然過程較為複雜,但可達到大量量產階段。

因此投入CIGS的廠商,一開始必須以一條龍的生產方式,整合開發電池、模組和生產製程設備,初期投入資金壓力相對最高。A-Si製程由於研發時程已有一段時日,材料成本也相對穩定,儘管生產設備也不便宜,不過整體生產成本相對低廉。CIGS的材料成本較低,但是製程設備供應不足,價格昂貴,因此成本過高。另外必須注意的是CIGS材料內的關鍵元素銦,屬於目前高度敏感的稀土原料,能不能繼續穩定地獲得供應,仍有待觀察。

就轉換效能來看,相較於單/多晶矽和高聚光型(HCPV),薄膜太陽能面板的轉換效能較低,目前大概只有7~11%左右,仍是在技術上需要加以克服的地方。其中,A-Si的轉換效能大概只有7%,相較於Micromorph和CIGS而言可說是最低的。

若更深入從三種不同光譜波長吸收的材料特性來看,薄膜太陽能的A-Si製程,只能吸收可見光波長,Micromorph則可吸收較多長波,而CIGS則可吸收從可見光、紫外光和紅外線的三種光譜波長。因此就物理特性來看,CIGS吸收太陽光的效能最高,相對地轉換效能的成長空間最廣,而A-Si薄膜太陽能則會提早面臨轉換效能停滯和效率衰減的天花板效應。

不過從另一方面來看,薄膜太陽能面板的溫度係數小,單/多晶矽的溫度係數較高,因此薄膜太陽能的轉換效能,較不易受到溫度影響,日照瓦數的穩定度和採光效能,比單/多晶矽面板來得高。CIGS對於溫度係數也較為不敏感,且可吸收漫射光,採光角度也沒有多晶矽來得大,採光效益也具有相當的競爭力。

儘管目前薄膜太陽能產品市佔率,佔整體太陽能市場的15%左右,未來5年內仍難以撼動多晶矽太陽能產品的主流地位,不過薄膜太陽能對於多晶矽太陽能產品的威脅性仍是不可小覷。

關鍵字: 太陽能電池  PV Taiwan  旭能  富陽  宇通光能  綠陽  錸寶  友達  台積電(TSMC製程材料類  其他電子資材元件 
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