薄膜太陽能電池 今年量產

薄膜太陽能電池 今年量產

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【大紀元4月25日訊】﹝自由時報記者洪友芳/專題報導﹞矽晶太陽能電池目前為市場主流,但多晶矽材料缺貨卻使業者面臨搶料之苦,以玻璃為基板而沒有缺料困擾的薄膜太陽能電池成為業界投資新寵,聯電(2303 )轉投資的聯相、大豐能源、鑫笙能源、威奈聯合紛紛進軍薄膜太陽能電池市場,今年起將陸續量產。



大豐能源科技去年9月由光華開發科技分割成立,1988年成立的光華開發科技為國內最早投入薄膜太陽能電池廠商。大豐能源科技目前資本額6.5億元,設在竹科竹南園區,法人股東包括金寶(2312 )、金華投資、億豐等。大豐已完成第一階段設備裝機,第二季正式量產出貨,年產能約15MW(百萬瓦 )。市場傳言大豐能源科技的薄膜太陽能電池技術是由美國Chronar公司引進。

聯電集團轉投資晶能,3月改名聯相光電(NexPower ),4月初宣布改投入薄膜太陽能電池市場,計畫今年以20億元引進日本真空(Ulvac )公司技術並設立一條年產能25MW的生產線,Ulvac將向聯電提供薄膜太陽能電池產品的設備和技術支援。

聯相薄膜太陽能電池新廠計畫在2008年第一季投產,初期年產能目標為12.5MW,預計三年內將持續擴產到100MW。

聯電榮譽副董事長宣明智表示,目前薄膜太陽能電池的轉換效率雖低於矽晶太陽能電池,但這代表技術還有發展空間,與矽晶太陽能電池比較,薄膜太陽能電池應用範圍將較廣。聯相並計劃開發結合微晶體及非晶矽的堆疊型太陽能電池。

鑫笙能源科技資本額六億元,主要法人為桔康投資,去年底鑫笙能源科技與美國薄膜式太陽能電池製造商EPV簽定合作協議,EPV公司將提供薄膜式太陽能電池生產技術、設備、產品認證協助等整廠製造技術移轉給鑫笙能源,雙方簽約的第一條生產線年產能5.5MW,預計今年底之前開始量產。

位於南科的威奈聯合科技成立2003年,資本額11億元,董事長是成大物理系畢業的黃文啟,該公司原以表面鍍膜起家,近年來有意進軍太陽能光電市場,去年與NanoPV簽約技術合作。擬利用濺鍍法成長原料成本較低的非晶矽,製作薄膜型太陽能電池。

陳麒麟︰三年內技術會有大突破

記者洪友芳/專訪

工研院薄膜太陽能電池計畫經理陳麒麟外號「鹿鹿(LuLu )」,正率領15名研發人力跟時間賽跑,投入薄膜太陽能電池製程開發,企圖建立擁有自主的本土化設備與技術。

陳麒麟是清大電機博士,讀書期間,因名字部首同為「鹿」,同學為了簡化筆劃,乾脆直接幫他取易寫易記的外號叫「鹿鹿」,這也成為他英文名「LuLu」的由來。

2000年拿到博士學位的陳麒麟,即進入工研院投入平面顯示器技術組,參與前瞻薄膜技術研發。2006年起,隨著工研院組織重整與研發技術亟思轉型,前瞻薄膜技術研發改併入新成立的太陽能電池中心,陳麒麟也以累積多年來的薄膜技術研發經驗,轉切入熱門的薄膜太陽能電池製程開發領域。

陳麒麟表示,在平面顯示器技術組參與前瞻薄膜技術累積五年的研發經驗,其實不乏到產業界一展身手的好機會,不管是收入或職位,可能都有不錯的發展。不過,為了使投入多年的技術研發在台灣生根,他跟夥伴們放棄到產業界發展的好機會,決定放手一搏,繼續留在工研院打拚,希望建立薄膜太陽能電池製程的自主設備與技術。

由陳麒麟領軍的薄膜太陽能電池研發團隊目前共有15人,去年底建置完成製程生產線實驗室,製程設備自行開發設計,委由國內廠商製造,目前相關製程已擁有五項專利,陳麒麟表示,預估到今年底可開發出製程元件,明年朝3.5代設備研發邁進。

國內多家業者相繼投入非晶矽的薄膜太陽能電池生產行列,但每家業者都採購國外的設備並取得技術移轉,購置美國一條產能20MW(百萬瓦 )生產線,價格至少新台幣18億元,購置日本25MW產能規模約需新台幣15億元,加上廠房建築,業者投資金額約需達20億元,陳麒麟有信心該團隊開發出來的技術、設備,投資金額可降到10億元以下。有平面顯示器技術開發落後產業界的前車之鑑,陳麒麟自稱目前薄膜太陽能電池製程開發團隊正與時間賽跑。他表示,薄膜太陽能電池以玻璃為基板材,不像多晶矽有矽晶圓缺料問題,且可獨立發電,應用在玩具等消費性市場將很大,但目前轉換效率約為多晶矽的一半,預期三年內將會有大突破。

益通:各有市場 短期矽晶圓佔優勢

記者陳永吉/專題報導

薄膜太陽能電池,真的魅力無窮嗎?益通〔3452〕總經理蔡進耀表示,薄膜跟矽晶圓太陽能電池各有優缺點,也各有彼此的市場,短期間不認為薄膜的成功就能消滅矽晶圓太陽能電池的市佔率!

蔡進耀指出,雖然目前薄膜電池的成本比較低,每瓦約為二到三美元,相較於矽晶圓電池的四到五美元為低;不過薄膜電池的轉換效率僅約矽晶圓的一半,如果要達到一樣的發電量,需要更大的土地面積,由此評估薄膜太陽能電池成本不見得較低。

法人指出,由於矽晶圓太陽能電池的製造原理和過程都和半導體相當接近,因此在半導體生產技術和設備都已經相當成熟,且人才眾多的情形下,矽晶圓太陽能電池具有轉換效率佳、設備成本低、量產速度快、良率又高的優勢,因此預期至少未來十餘年,矽晶圓太陽能電池仍然會是市場上的主流。

不過,也不能忽略薄膜太陽能電池的潛力,工研院表示,要將薄膜太陽能電池的轉換效率,五年後由目前的8%提高至12%,而且薄膜太陽能電池具有結構較薄、成本可降低的幅度較大等特性,讓薄膜太陽能電池的發展更具未來性。

由於薄膜太陽能電池結構簡單、體積較薄,方便用於玻璃帷幕、建築一體化上,而且其所使用的矽晶片量比矽原料太陽能電池少了將近100倍,未來降低成本的空間很大。目前矽晶片占太陽能電池成本比重約70%左右,如果薄膜太陽能電池的轉換率提升到和矽原料太陽能電池相當,則依照矽材料使用量來計算,可以節省七到八倍的成本,難怪吸引廠商爭相開發。

不破壞環境 重要新興能源

太陽能電池是將太陽能轉換成電能的裝置,需要陽光才能運作,太陽能電池與蓄電池串聯,將有陽光時所產生的電能先行儲存,以供無陽光時放電使用。使用中較沒有釋放二氧化碳等破壞生態環境問題,因而被視為21世紀重要新興能源。

太陽能電池分非晶矽、單晶及多晶三種,單晶及多晶又稱結晶矽太陽電池,矽晶圓材料佔電池成本約六成以上。目前結晶矽轉換效率約為15%上下,雖成本較高,卻是市場主流,其中多晶矽太陽能電池產量漸超越單晶矽的太陽能電池。

非晶矽是以電漿式化學氣相沈積法,在玻璃等基板上成長厚度約一微米左右的非晶矽薄膜,即為薄膜太陽能電池,相較之下,薄膜太陽能電池材料成本雖便宜多倍,但目前技術轉換效率僅結晶矽的一半,約7%左右,轉換效率技術還有待改善。(記者洪友芳 )

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