【太陽能電池從1954年發明至今已進入第三代】
技術已發展得相當成熟,目前占全部各類太陽能電池生產量98%以上,其元件壽命預期超過25年,而目前第一代太陽能電池之最高效率為22%,由美國Sun Power公司生產。
目前市場主流為價格較低之多晶矽太陽能電池,其效率約在15%左右(占產量約56%),而臺灣所量產之多晶矽太陽能電池其效能已達到此水準。
III-V族材料可以製作更高效能太陽能電池(效率>25%),但其昂貴的製造成本,已使產品朝向高效率聚光型之太陽能電池發展,歐洲已有500倍聚光(500X)產品,效能約為25%,臺灣核研所的III-V聚光型太陽能電池目前亦已達到19%效率。
第二代太陽能電池為薄膜技術,製作程序較矽晶圓技術變化多且成本低。
然而達到可供電力用的只有CuInSe(CIS)太陽能電池,歐洲已量產,效率約為13%。
其他較廉價但中等效率的微晶矽(約8%)、非晶矽(約10%)、II-VI族(約10%)已廣泛用於消費電子產品,如手錶與計算機。
也有多種可撓性之電池產品,如瑞士Flexcell公司的Sunpack 7W,售價為美金180元左右。
由於薄膜技術程序多變,可經由能隙工程設計(bandgap engineering),改進太陽光吸收效率,進而增加光電轉化率。
第三代太陽能電池包含所有創新、起萌中的新太陽能電池技術,分成兩大類:
第一類是極高效能(>31%)新型太陽能電池,第二類是價廉可製作大面積之有機太陽能電池。
前者有利用GaSb或GaInSb等熱能轉化晶體加在GaAs光電池之上,可使效能增至30%;
另,疊層太陽能電池是以GaAs為基材的電池,效率可達39%,已接近商品化;
而中隙能太陽能電池(Intermediate band solar cell IBSC)其理論模擬鈦元素之量子點在GaP或GaAs中可達到63.2%效率,還有待實驗的驗證。
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