近十年的太陽能電池效率
發表時間:於 2007-11-01 10:40:15 的發言
@近十年的太陽能電池效率我想知道近十年來.太陽能電池生產的產量率.
回答:
太陽能電池生產的產量率一直是太陽能電池封裝廠的努力問題
以台灣傳統製程中產量良率約只有65%
其一千萬瓦產量約六百多萬瓦
以台灣最新製程中產量良率約只有85%
其一千萬瓦產量約八百多萬瓦
其差異在於 製造流程 與 製造技術 與 邊料處理
產能的提升大有空間改進
.
近年來由於原油價格高漲不下
再加上「京都議定書」對溫室氣體排放之全球性管制
促使世界各國重視各種新能源與替代性能源
亦造成太陽能工業的蓬勃發展
最近十年來全球太陽電池年複合平均成長率達35%以上
最近五年來全球太陽電池年複合平均成長率達65%以上
今年開始邁向十年前350%以上市場需求
預計2009年將邁向十年前500%以上市場需求
因此國內廠商在太陽能電池工業尚有很大的成長空間
而嘉臣科技www.gachen.net以封裝之整廠設備也將配合時勢發展與業界共同努力
從過去出口供應設備技術轉向供應國內
並且以專業技術提升太陽能電池的生產率為主.輔導傳統製程企業轉換新製程
並且以修正 製造流程 與 製造技術 與 邊料處理
以協助創造台灣太陽能電池產業王國邁進
.
@太陽能的電池的效率成長值.及有何改變
回答:
事實上並非所有的入射光譜都能被太陽電池所吸收並完全轉成電流
有一半左右的光譜因能量太低(小於半導體的能隙)對電池的輸出沒有貢獻
而再另一半被吸收的光子中
除了產生電子電洞對所需的能量外
約有一半左右的能量以熱的形式釋放掉
生產條件問題
所以單一電池的最高效率約在17%左右>>>約佔生產量5%
目前單一電池的一般效率約在15%以上>>>約佔生產量85%
目前實驗室所發出來的效率
幾乎可達到理論值的最高水準平均值約15%至17%之間轉換率
唯因製造過程複雜量產不易
因此價格普遍過高不符合經濟效益
這也是目前太陽電池發展最大的瓶頸
工業界一直在尋找降低成本的方法
近幾十年來目前所獲的的成果包括:
- 捨棄傳統的CZ與FZ長晶方式,改用鑄造矽晶錠(Silicon Ingot Casting)的方式。
- 不用輪盤鋸切割晶錠,改用線鋸的方式切割,如此可節省約30 % 的材料成本。
- ASE America 公司所研發出Edge-defined Film-fed Growth(EFG)的拉晶方法.此方法可拉出中空的三角形與八角形柱體.利用雷射切割www.gachen.net就可得到10x10㎝2的晶片,可節省材料在切割上的損失。
- 採用薄膜技術,此方法可大量節省製造所需的材料,被認為是最具有低成本潛力的方式,唯轉換率不高,維持在家用小功率太陽能電池。
在於太陽能電池的研發過程中是由多晶矽開始
因為成本與轉換率不變之下改用單晶矽效果更佳
因原料來源取得問題才發展出非晶矽與鍍矽(CdTe,染料)方式製作.但是效果不彰
基本上太陽能電池分非晶、單晶及多晶三種:
(一)單晶矽的組成原子均按照一定的規則,週期性地排列,它的製作方法是把矽金屬(純度為 99.99999%,7個 9)熔融於石英坩堝中,然後把晶種插入液面,以每分鐘 2 ~ 20 轉的速率旋轉,同時以每分鐘 0.3 ~ 10 毫米的速度緩慢的往上拉引,如此即可形成一直徑 4 ~ 8 吋單晶矽碇,此製作方法稱為柴氏長晶法(Czochralski method)。用單晶矽製成的太陽電池,效率高且性能穩定,目前已廣泛應用於太空及陸地上,同時也是未來太陽能電池材料主流。
(二)多晶矽的矽原子堆積方式不只一種,它是由多種不同排列方向的單晶所組成。多晶矽是以熔融的矽鑄造固化而成,因其製程簡單,所以成本較低。目前由多晶矽所製作出的太陽電池產量,已經逐漸超越單晶矽的太陽電池。
(三)非晶矽乃是指矽原子的排列非常紊亂,沒有規則可循。一般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。因為非晶矽對光的吸收性比矽強約 500 倍,所以只需要薄薄的一層就可以把光子的能量有效地吸收,且不需要使用昂貴的結晶矽基板,而用較便宜的玻璃、陶瓷或是金屬等基板,如此不僅可以節省大量的材料成本,也使得製作大面積的太陽電池成為可能(結晶矽太陽電池的面積受限於矽晶圓的尺寸)。
目前太陽能電池板全世界各國都在想辦法將17%~20%轉換效率往上提升
但是一直找不到如何提升至30%甚至於50%
希望後代的年輕人能夠找出方法
補充相關參考資料請至我的知識貢獻區有21則供參考
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希望此回答對您有幫助
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