效率達19% 鈣鈦礦太陽能電池潛力看好

人們不斷找尋新的太陽電池材料,來達到更好的光電轉換效率。鈣鈦礦(perovskite)最早的研究起於1990年,由IBM的David Mitzi使用有機金屬鹵化鈣鈦礦製作TFT以及LED。2014年美國加州理工的楊陽教授團隊,以真空輔助製程(Vapor-Assisted Deposition)的方式製作出比濕式製程更加均勻的鈣鈦礦結構層。 鈣鈦礦太陽能電池之轉換效率已與矽晶太陽能電池接近,且價格在未來將具有很高的競爭性。 鈣鈦礦太陽能電池之轉換效率已與矽晶太陽能電池接近,且價格在未來將具有很高的競爭性。 據了解,真空輔助製程的鈣鈦礦層其表面粗糙度約23.2奈米,轉換效率達19.3%。另外,根據光電協進會(PIDA)研究,鈣鈦礦太陽能電池除了具有高轉換效率外,成本更是其最大的優勢,其建置成本可望與矽晶太陽能電池模組競爭。 根據牛津大學的鈣鈦礦太陽能電池專家 Snaith博士表示,目前於實驗室之鈣鈦礦太陽能電池成本約0.4美元/瓦,屆時如果於工業量產,將可望將成本再減半。而根據ITRPV於2014年之報告中數據顯示,2020年時,非中國製的矽晶太陽能電池模組(60-cell double-sided contact c-Si cell module)之價格將可能由目前約0.6美元/瓦降低至約0.45美元/瓦。屆時鈣鈦礦之建置價格若真能以接近0.2美元/瓦的價格販售,將具有很大的競爭性。 鈣鈦礦太陽能電池之轉換效率已與矽晶太陽能電池接近,且價格在未來將具有很高的競爭性。不過,美國加州理工的楊陽教授表示,由於目前尺寸仍然是1吋x1吋,離商用等級1公尺x1公尺仍有段距離。預計仍需約5年方可進入工業量產階段。 另外,2014年10月開展的奈米展中,由台灣大學林唯芳教授團隊所研製出來的鈣鈦礦太陽能電池,也達到轉換效率15.6%的水平,並在美國已申請專利,期預計產出的電力成本低於0.3美元/瓦。 因此台灣在未來之競爭仍有機會;如果能與產業合作,完成耐久性測試,以及完備製程技術等商業化階段,或許有助於儘快將太陽光電的主流技術推進下一世代。

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