瀚昱發展高轉換效率III-V聚光型太陽能模組 |瀚昱能源科技

看好節能減碳相關產業前景，台灣亦決定將太陽能光電產業與

LED照明列為雙領頭羊的綠色產業，其中太陽能產業，更在研發

上投入許多的資源，以突破相關的成本瓶頸及提高太陽能電池的

轉換效率為研究核心，帶動太陽能產業增加投產規模，進而讓技

術能得到更大規模的普及應用。

在這樣的背景下，瀚昱能源科技主要致力於聚光型太陽能電池

(CPV)技術的發展，讓這樣的技術成為再生能源新的希望，瀚昱並

期許在不久的將來，讓聚光型太陽能電廠的發電成本接近或甚至

低於化石燃料的發電成本，從而加快太陽能產業的發展腳步。

聚光型太陽能電池(CPV)

具39%以上高轉換效率

瀚昱在聚光型太陽能電池(CPV)的技術上，主要包含利用光學系統

，如透鏡或反射面鏡，減小昂貴的太陽能電池之半導體材料的耗

用，可節省面積達1000倍以上，並提高轉換效率(聚光效率可達

39%以上)；除此之外，以追日系統追蹤太陽，讓每日的照射時間

增加數倍達2.88倍以上。

此部分技術的最大優點在於能夠利用數百倍的聚光能力，使系統

效率達39%以上，這對於利用單一太陽光(即不進行聚光)的太陽能

電池技術來說是很難達成的。

儘管現在CPV一年發出的電量遠不及單／多晶矽太陽能電池，然

而這幾年卻有許多公司參與CPV的研發與生產，其主要原因在於

太陽能應用的發展使得建造太陽能電廠漸漸變成趨勢，且由Ⅲ-Ⅴ

族化合物半導體製造的太陽能電池可以提高系統效率至35%，將

來更有可能達到50%，這對以土地面積為成本考量及高轉換效率

的太陽能電廠是最適合的技術。同時，Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體製造

的太陽能電池具有高電壓輸出的優越性能，這可讓電源管理的成

本有效降低至一半以下。

CPV模組的4大研發重點

瀚昱在CPV 的研發重點分為以下部分：1. 化合物半導體太陽能電

池的磊晶及製程技術；2. 光學系統的設計技術；3. 散熱系統的設

計、聚光元件和模組系統的組裝；4. 追日系統的設計製造、逆變

器、及安裝的要求。

上述材料技術包含在CPV系統的各個元件：a.高效率Ⅲ-Ⅴ族化合

物半導體多介面串疊太陽能電池，這些電池的生產須在無塵室環

境下進行；b. 用反射面鏡、透鏡、Fresnel透鏡和收光裝置對各種

光學系統進行測試，目的是希望將現有技術能夠以一種可靠、長

久、穩定、及低成本的方式聯合在一起；c. 聚光型太陽能電池中

光學元件必須以全自動的過程進行安裝，快速、精確地置放這些

電池，此時可借助光電子裝置製造商的專業技術；d. CPV系統成

本的一大部分是追日系統，而其成本最大的比例就是鋼材。因此

，需要進行工程機構的研發以降低成本。

另外，還需注意追日系統的精確性。在戶外，溫度變化大，還有

風力影響，其精確程度取決於系統所要求的聚光係數。高聚光系

統由先進材料構建，其精確性達0.1度。而且CPV系統的電子控制

端應該能夠迅速、自動地分析故障。CPV元件輸出的電力能夠用

於追日控制，如果將追日控制系統和逆變器綜合到一個裝置上，

將可以大大節省成本。

CPV裝置與效率的應用中，完全可以選用高品質的Ⅲ-Ⅴ族太陽能

電池。對於中低程度的聚光，多晶矽雖是不錯的選擇，但改進的

空間有限。不過，最大的商業價值是需要在大批量、低成本的工

業生產中，保證產品性能達到該效果，顯然III-V聚光型太陽能模

組技術是唯一的選擇。

高效率聚光型太陽能(CPV)模組

使用壽命可望達20年以上

瀚昱於CPV製造上的發展，到2011年，累計安裝容量估計可達到

幾百MW。目前瀚昱生產的重點在於大規模生產，同時降低原物

料耗用，採用策略包含1.將電池效率從大於30%提高到35∼45%；

2.改進光學及散熱元件(光學效率、使用壽命、生產技術等)；3.自

動化件組裝(對位調整、包裝、密封)，使生產效率高、單位時間的

產量大且產品壽命長。4.建構能應對各種戶外氣候條件，具輕質

、耐用、精確的追日系統裝置；5.建造、監測系統的示範專案和

生產單位；6.保證高效率聚光型太陽能(CPV)模組產品使用壽命達

20年以上，並建立自測標準要求及測試資料。

從2008年10月起，瀚昱已規劃在太陽能電池CPV模組產品，以年

生產30MW的產能，建置一條自動化的模組生產線，並以研發技

術轉換成商業量產之方法進行管理，實現大規模化之生產要求。

目前，瀚昱正與聯合國太陽能中心建置示範專案，並與相關客戶

進行上述策略的合作開發。