2012-07-09 | 編輯:EnergyTrend 2229 瀏覽人次

世晶綠能奈米基材突破限制,CIGS太陽能電池現商機

世晶綠能與美國大通路商K公司共同合作開發CIGS銅銦鎵硒太陽能電池技術,正式突破四次元單一靶材多元素合一製程,尤其世晶綠能自行研發出奈米石墨基材,克服玻璃基材容易破碎導致製造良率低的障礙,同時又解決緩衝層CdS含鎘的環保問題,無毒、免硒化、轉換率穩定達到12%至14%,其獨特的奈米石墨基材,更可望將電壓從0.5伏特提升至1.0,因電壓提升才能將轉換率從14%提升至28%的歷史紀錄,而其合作伙伴K公司的美國通路實力,更是初期進入市場時穩定訂單的保證。


在全球太陽能電池產業一片哀鴻遍野中,生產過程耗費更多能源的矽晶太陽能電池正快速被市場淘汰,美國及日本能源部均一致看好的CIGS太陽能電池,雖然光能轉換率、總發電量、使用壽命均高於矽晶太陽能,卻因玻璃基材容易破碎、CIGS四元素之熔點、沸點不同造成結晶之均勻度難以控制,且硒化過程太貴、太久又太毒、緩衝層CdS含鎘難以通過環評等問題,遲遲不能真正量產。


世晶綠能潘博士團隊與美國K公司的林博士團隊共同合作所設置的試量產爐,已克服目前產業製造困境,使用免硒化單一靶材濺鍍法,僅一個步驟即可完成CIGS結晶,不但降低製程中的不確定性,更配套使用奈米石墨基材替代玻璃基材,讓易破碎不再是太陽能產業惱人的夢魘,更是世晶綠能未來即將投產CIGS高產能及高良率的保障。


世晶綠能自身客觀評估其技術領先市場最少3年以上,其每小時180片以上製程速度,已達成目前業界最快生產速度,其量產後每瓦成本可降至矽晶太陽能電池的一半,而奈米石墨基材的突破,更讓太陽能最惱人的玻璃基材破碎問題順利解決。已達成製程簡化提高產速,使用單一步驟即完成一般業界最複雜之CIGS沈積製程,減少生產設備與降低消耗能源,並大幅提高生產穩定度與材料利用效率;無需硒化降低成本,免除目前業界一般使用之硒化或硫化製程的缺點,包含生產週期長效率低、消耗過多硒、蒸氣硒的劇毒與硒分佈不均勻的問題;特殊乾式製程減少浪費,製造過程中不使用化學溶劑,大幅度降低過程中可能對環境的汙染與潛在的危險。其緩衝層改進傳統使用硫化鎘CdS的緩衝層,改以In2Se3或In2S3,不含鎘,顯現環保價值。


在專利技術保護上,已取得專利自有提供法律面的完整保護,未來自製機台更可客製化提供實體技術保障。最特殊的是採用奈米石墨基材,讓玻璃基材容易因為溫度變化而破碎的夢魘消失,同時也拉開技術護城河寛度維持領先。
世晶綠能在CIGS的重大突破,將令太陽能電池產業頹糜已久的氛圍注入新希望,若結合世晶綠能承繼自高標科技的LED一般照明散熱技術及智慧型電網,將可全面提升節能減排新能源的實用價值。從目前多家國外CIGS、矽晶太陽能電池廠商、電廠、電信及電力公司陸續邀請洽談合作的熱絡情況,已可看到「世晶綠能」具環保的新材料、新光源、新能源結合所釋放出來的能量,將令CIGS太陽能電池於全球發電量中擁有不可限量的使用比例。
 

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