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鈣鈦礦結構基太陽能電池

11.I556460

太陽能電池為發展再生能源不可或缺的重要技術,臺灣大學材料所教授林唯芳的前瞻材料實驗室從十多年前就開始發展以溶液製程來製作大面積的太陽能電池,最初是使用可吸光的高分子,但效率不高;直到 2013 年新興的吸光材料「有機無機分子具鈣鈦礦結構」被發現,之後改用新材料來製作太陽能電池,終於在 2015 年成功製作出高效率的「鈣鈦礦結構基太陽能電池」(以下簡稱本發明)。

林唯芳指出,「目前市場主流為矽晶太陽能電池,以傳統高耗能法長晶,真空非連續性製程,成本高昂,不易普及化;本發明是以溶液在大氣環境下製成薄膜而形成,用料是矽晶的千分之一,製程簡易,製作成本可降低至少三分之一。」
本本發明是在鈣鈦礦光吸收層配方及製作的創新,由於電池的光電轉換效能取決於鈣鈦礦光吸收層在電荷傳輸層上的成膜性、結晶度及厚度,因鈣鈦礦化合物是有機無機的摻合結晶體,不易形成連續性的薄膜;本發明透過在鈣鈦礦材料前驅物溶液中添加高分子,因高分子具有很好的成膜性,使得溶液可以均勻塗布在電荷傳導層上,有效提升光電轉換效率 25%以上。

目前本發明已由小面積製程拓展到可以大面積製程,由此衍生的專利技術達 4 項,並與國內廠商產學合作開發出可量產大面積太陽能電池的塗布機及鈣鈦礦矽晶疊層的太陽能電池。「科研要有成果,除要有深厚的基礎知識,兢兢業業、鍥而不捨,從錯誤中學習,你的理念就會被驗證。」林唯芳指出,下一步將開發可撓性、質輕的鈣鈦礦太陽能電池與儲能電池結合,未來可應用在飛機或無人飛行載具,推動下世代太陽能電池產業發展。

  • 發布日期 : 110-06-18
  • 更新日期 : 110-06-18
  • 發布單位 : 國際事務及綜合企劃組
  • 瀏覽人次 : 398

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