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，臺灣多數的太陽能廠商都出席了這次展會，可以感受到太陽能產業確實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技術成果，對于未來的成長充滿信心。

的確，先不論技術優劣，在石油危機與低碳排放的全球趨勢下，再生能源的利用已是主流的發展方向，而隨處可得的太陽能源，只要能夠吸收轉換再利用，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問世，但真正能讓市場滿意的技術卻還未出線。這種技術必須能滿足價格低、發電量高、效率高、功能性強、材料充足、耐用度高和無安全/毒性疑慮等條件。

發展最久的單/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，所以一直居于主導市場的地位。不過，對太陽能產業來說，現在只是一個開端而已，未來還有許多變化會發生。今日特別值得關注的候選技術有三，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，目前實驗室已做到20.3％的發光效率，業者更預估很快能再提升到25％的發光效率，加上具有低成本的潛在優勢，讓人不能不對此技術投予關注眼光。事實上，在商業化的產品中，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，則是量產的生產技術，包括材料、生產設備及對良率的掌控等。當然，CIGS用的銦材料稀少，未來有必要改用其他易得的材料，如CZTS。

就發光效率來說，采三五族材料的HCPV，則有令人驚艷的表現。采用multiple-junction及聚光技術的HCPV太陽能電池，到今年十月已有業者（Spire）可做到42.3％的發光效率，大幅領先其他的技術選項。對于臺灣來說，也有很好的發展機會，因為從上游的材料、晶圓、EPI、芯片，到中下游的模塊及系統等，已逐漸形成完整的產業供應鏈。更重要的是，臺灣擁有成熟的LED及光導體產業鏈及技術，足以將HCPV快速推向大型量產的階段。

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

太陽光還能怎么利用呢？一個有趣的例子是美國與日本合作進行的「衛星太陽能發電廠」計劃，準備利用人造衛星在太空中每天24小時穩定地接收太陽能，并用微波方式傳回地球的接收站，再轉換為電能利用。所謂「窮則變、變則通」，當解決能源及環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。

本文由 CTIMES 同意轉載，原文鏈接:http://www.ctimes.com.tw/DispCols/cn/PV/%E5%A4%AA%E9%98%B3%E8%83%BD%E7%94%B5%E6%B1%A0/10110311019M.shtmll