太陽光電的下一波明星

一年一度的臺灣國際太陽光電展會（PV Taiwan 2010）再度登場，臺灣多數(shù)的太陽能廠商都出席了這次展會，可以感受到太陽能產(chǎn)業(yè)確實(shí)蓬勃地在這塊土地上茁壯。今年聲勢最大的，仍然是占市場比重八成以上的單/多晶硅廠商，但薄膜太陽能及聚光型太陽能廠商也積極展現(xiàn)技術(shù)成果，對于未來的成長充滿信心。

的確，先不論技術(shù)優(yōu)劣，在石油危機(jī)與低碳排放的全球趨勢下，再生能源的利用已是主流的發(fā)展方向，而隨處可得的太陽能源，只要能夠吸收轉(zhuǎn)換再利用，自然是首選的再生能源。今日雖然已有多種太陽能光電技術(shù)問世，但真正能讓市場滿意的技術(shù)卻還未出線。這種技術(shù)必須能滿足價(jià)格低、發(fā)電量高、效率高、功能性強(qiáng)、材料充足、耐用度高和無安全/毒性疑慮等條件。

發(fā)展最久的單/多晶硅太陽能電池，顯然是目前雖不滿意但整體評比最高的技術(shù)，所以一直居于主導(dǎo)市場的地位。不過，對太陽能產(chǎn)業(yè)來說，現(xiàn)在只是一個(gè)開端而已，未來還有許多變化會發(fā)生。今日特別值得關(guān)注的候選技術(shù)有三，分別是CIGS薄膜太陽電池、HCPV高聚光型太陽電池及DSSC染料敏化太陽電池。

相較于硅薄膜難以提升的低效率瓶頸，CIGS因能有效吸收大范圍的光譜能源，目前實(shí)驗(yàn)室已做到20.3％的發(fā)光效率，業(yè)者更預(yù)估很快能再提升到25％的發(fā)光效率，加上具有低成本的潛在優(yōu)勢，讓人不能不對此技術(shù)投予關(guān)注眼光。事實(shí)上，在商業(yè)化的產(chǎn)品中，已能做到約14％的效率，并不輸硅晶型太陽電池太多。不過，CIGS仍需克服的第一道瓶頸，則是量產(chǎn)的生產(chǎn)技術(shù)，包括材料、生產(chǎn)設(shè)備及對良率的掌控等。當(dāng)然，CIGS用的銦材料稀少，未來有必要改用其他易得的材料，如CZTS。

就發(fā)光效率來說，采三五族材料的HCPV，則有令人驚艷的表現(xiàn)。采用multiple-junction及聚光技術(shù)的HCPV太陽能電池，到今年十月已有業(yè)者（Spire）可做到42.3％的發(fā)光效率，大幅領(lǐng)先其他的技術(shù)選項(xiàng)。對于臺灣來說，也有很好的發(fā)展機(jī)會，因?yàn)閺纳嫌蔚牟牧?、晶圓、EPI、芯片，到中下游的模塊及系統(tǒng)等，已逐漸形成完整的產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈。更重要的是，臺灣擁有成熟的LED及光導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈及技術(shù)，足以將HCPV快速推向大型量產(chǎn)的階段。

另一個(gè)極具潛力的太陽能技術(shù)，即是DSSC。此技術(shù)仿效大自然中植物綠葉透過光合作用將光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能的特性而設(shè)計(jì)，具有制程簡易、成本低廉和對環(huán)境友善等優(yōu)勢。雖然DSSC的發(fā)光效率仍低（約5％），但因具有可撓性及可透視性，而且在弱光的環(huán)境下也能發(fā)電，因此設(shè)計(jì)彈性很大，例如能夠直接使用于窗戶，并可變幻顏色；也可做為手機(jī)充電器或其他可攜設(shè)備的行動能源。

太陽光還能怎么利用呢？一個(gè)有趣的例子是美國與日本合作進(jìn)行的「衛(wèi)星太陽能發(fā)電廠」計(jì)劃，準(zhǔn)備利用人造衛(wèi)星在太空中每天24小時(shí)穩(wěn)定地接收太陽能，并用微波方式傳回地球的接收站，再轉(zhuǎn)換為電能利用。所謂「窮則變、變則通」，當(dāng)解決能源及環(huán)境議題已是我們這一代不可回避的使命，善用取之不擷的太陽光能，顯然是最聰明的解決方案之一。

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