目前市面上硅晶太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率平均約 20% 至 21%,一般大多使用網(wǎng)版印刷的銀導(dǎo)電膠當(dāng)作電極材料,約占太陽(yáng)能電池成本的 12% 至 14%,且容易隨著貴金屬價(jià)格而波動(dòng)。不過(guò),若改用銅電鍍電極取代,可望能降低 5% 至 7% 的成本。
銅電極的特性為導(dǎo)電率與銀相當(dāng)、接觸電阻優(yōu)于銀膠、不需高溫工藝技術(shù)等優(yōu)勢(shì),還能進(jìn)一步縮小電極線寬與增加照光面積,還可望提升電池絕對(duì)效率 0.2% 以上。雖然國(guó)外已有包括比利時(shí)校際電子研究中心(IMEC)等研究單位或廠商投入研發(fā),但量產(chǎn)的穩(wěn)定性與長(zhǎng)期信賴性尚未達(dá)到量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。工研院新能源所所長(zhǎng)胡耀祖認(rèn)為,只要臺(tái)廠掌握技術(shù)關(guān)鍵,整體效益可增加毛利潤(rùn)率 6% 至 8%,有機(jī)會(huì)搶先跨入國(guó)際銅電極電池市場(chǎng)。
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因此,在經(jīng)濟(jì)部能源局支持下,工研院建置了“銅電鍍電極太陽(yáng)電池技術(shù)平臺(tái)”,為國(guó)內(nèi)第一座銅電極太陽(yáng)電池技術(shù)試量產(chǎn)線,以小型快速試量產(chǎn)及加值化服務(wù),協(xié)助產(chǎn)業(yè)開發(fā)銅電極太陽(yáng)電池技術(shù),除了傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池外,還可應(yīng)用在異質(zhì)接面太陽(yáng)電池、N 型雙面太陽(yáng)電池、PERC 電池及 IBC 背電極電池上。
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目前已有茂迪、昱晶、元晶加入,而小型量產(chǎn)電鍍?cè)O(shè)備已建置完成,預(yù)估平均每小時(shí)可產(chǎn)出 200 片,可望有效降低成本,提升國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
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對(duì)此,昱晶能源研發(fā)部副總黃桂武表示,隨著太陽(yáng)能電池效率的提升,加上總體太陽(yáng)能發(fā)電成本的降低,太陽(yáng)能電池未來(lái)成長(zhǎng)可期,不過(guò),這也會(huì)使得對(duì)有限的銀藏量需求越來(lái)越大,如何減少銀用量,一方面還能提升太陽(yáng)能電池效率及降低成本相當(dāng)重要。
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胡耀祖表示,若業(yè)者與工研院合作,利用“銅電鍍電極太陽(yáng)電池技術(shù)平臺(tái)”來(lái)進(jìn)行技術(shù)開發(fā)、測(cè)試及驗(yàn)證,可精準(zhǔn)評(píng)估未來(lái)量產(chǎn)效益,除了能降低業(yè)者初期的研發(fā)成本,還能借由平臺(tái)的運(yùn)作,加速解決技術(shù)上的共同問題,隨著其他業(yè)者共同投入,也能匯集太陽(yáng)光電產(chǎn)業(yè)的技術(shù)能量。
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(本文授權(quán)轉(zhuǎn)載自《科技新報(bào)》─〈工研院:太陽(yáng)電池電極材料改用銅電鍍,可望降低 5% 至 7% 成本〉)