高聚光型太陽能電池

精實新聞 2009-07-29 07:44:43 記者 萬惠雯 報導
「SEMI HCPV發展推動小組」共同主席，同時也是億光(2393)轉投資的億芳能源科技總經理陳以禮28日表示，高聚光型太陽能電池(HCPV) 利用多接面電池吸收不同光譜的太陽能，可吸收更多的能量，大幅提高電池的轉換效率，比起矽晶體太能，以三五族為材料的高聚光型太陽能不會浪費光源，轉換效率也是公認最高，雖目前的發展仍在萌芽階段，但台灣在技術以及生產面有很大的優勢。
陳以禮表示，聚光型太陽能主要以三五族為材料，三五族為化合物半導體，主要應用在LED 、雷射二極體以及手機功率放大器等，利用不同元素以磊晶技術堆疊，增加光譜吸收範圍，特性為包括紫外線到紅外線全光譜，都在其多接面光譜接收範圍內。
與目前市場上相對較成熟的矽晶體太陽能以及薄膜太陽能相比，HCPV材料為三五族，轉換效率可達35-40%，可全日追蹤太陽；而矽晶單晶太陽能電池轉換效率為16-18%、多晶太陽能電池轉換效率為13-15%，但限制直射日照時間三小時；薄膜太陽能電池轉換效率為8-10%，但同樣也是限直射日照時間3小時。
但陳以禮也不諱言，聚光型太陽能技術雖然轉換效率高，但製造成本也相當高，故引導到地面上商業化有其成本障礙，故聚光技術則是利用較大面積的反射鏡或折射鏡把陽光聚在一點上，以減少昂貴的太陽電池使用面積並增強轉換效果，成本就會遠低於單單聚光型太陽能電池的成本。
目前聚光型太陽能模組系統的結構為，包括HCPV零組件(包括高精密陽光感應器、菲涅爾透鏡和電池接收器)，組裝成模組後，再加上太陽光感測器和追日系統，確保太陽日射角度改變時，依舊能維持吸光。
而在市場分佈上，陳以禮分析，就日照條件來看，矽晶太陽能適合在非洲和中國等地，CPV市場在北非、美國中西部、南澳以及南美等地，陳以禮表示，在高溫環境下，CPV系統所產生的電力比矽晶太陽能可產生的多、功率衰減的比率也比矽晶和薄膜太陽能為低，適合日照充足，土地面積大的國家。
目前在發展聚光型太陽能者，國內業者包括億芳能源、華旭環能、美國Amonix、美國SolFOCUS、日本Sharp等，但台灣擁有完整的供應鏈，包括自上游磊晶(全新、華旭環能等)、矽晶圓製造、測試、封裝到下游的CPV模組/系統設計和組裝(台達電和華旭環能等)，幾乎可以100%在地化生產。