全球太陽能產業正邁向下一代太陽電池技術轉型,最顯著的演進就是從P (正)型晶片改用N (負)型晶片的技術。
N型晶片做出的太陽電池效率明顯高於P型晶片,不過因為早期N型晶片的成本高,在太陽能發電追求極小化發電成本的條件下,一直沒有被產業大量採用。
工研院綠能所在經濟部能源署支持下,近五年持續投入低成本的N型晶片太陽電池製程研究,陸續開發出N型晶片TOPCon技術所需的材料與製程技術,同時布局多項關鍵智權。
N型高效太陽電池技術主要有三種: TOPCon、HJT和IBC。工研院表示TOPCon技術與原有P型技術相容性高,設備改建成本最低,相較於全新產線,升級僅需20%成本;在製程良率提升後可望快速成爲市場主流。
茂迪總經理葉正賢表示:從技術層面來說,N型太陽能模組高效率、低衰減的特性,更適合使用在高溫、多雨、人口稠密的台灣,效能上相當於節省近10%以上的太陽能電廠用地面積。
2019年開始,工研院綠能所推動將TOPCon技術產業化,與茂迪合作建立試量產線,以既有P型PERC電池產線擴充升級,進行製程整合與模組驗證,成為經濟部標檢局太陽光電模組自願性產品驗證(VPC)首例,是技術轉型合作相當成功的案例。
葉正賢對此相當肯定並說,到工研院與茂迪的合作,為台灣太陽能產業注入新動能,也讓MIT(Made in Taiwan)太陽能產品有機會重返國際。
2023年起,工研院更進一步協助國內太陽能電池業者:元晶、聯合再生、中美晶等,進行TOPCon技術升級,全面推升台灣太陽能產業的國際競爭力,有利在地緣政治下仍可保持產業優勢,預計2024年台灣TOPCon產能將超過2GW。
未來,若結合背接觸電極,也就是TBC (TBC, TOPCon Back Contact)結構設計,太陽電池效率可再提升2%以上,將更逼近矽晶理論極限的29.4%,相關技術發展預估可引領市場超過10年的光景,對產業技術發展有著相當深遠的影響。
工研院將持續深耕並佈局下世代技術,鏈結國內相關設備、材料廠商,推動產業技術的演進,為台灣帶來更多就業機會與更高的經濟效益,同時,對全球綠色能源產業做出更大的貢獻。
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