盧慶儒／DIGITIMES

前言：目前提昇轉換效率的技術，大多是利用非晶矽薄膜，和微結晶矽薄膜層壓而成的新結構。新的奈米光罩材料的RIE技術進行微加工技術，有哪些優勢？

由於矽材料的缺乏，因此全球的太陽發電業者無不積極的朝向各方面努力，來降低對於矽材料依賴。就製程方面，大多都朝向開發出薄膜矽、球狀矽、CIS等等的矽低使用量技術，另一方面，都市之中並沒有太大空間安置大面積的太陽能電池，所以業者也努力的提升轉換效率，來達到在相同矽材料使用量下，發揮出最大的發電能力。目前提昇轉換效率的技術，大多是利用非晶矽薄膜，和微結晶矽薄膜層壓而成的新結構。

因為薄膜矽太陽能電池是把非晶矽薄膜，當作光電轉換材料使用，由於移動性很低，不容易將電子和電洞的效率轉移到電極，並且因為可吸收的波長區域很狹窄，所以長久以來，在轉換效率方面僅僅只達到10%左右。

雖然，KANAKA和三菱重工業都相繼發表了12%的轉換效率新技術。但是，這對於矽材料缺乏的情況下，也僅是杯水車薪，因此，在未來幾年之中如果能夠讓Cell的轉換效率達到20%，或許推動太陽能電池廣被應用的最大力量，就不再是夢想。事實上，已經有業者將轉換效率提升到相當接近20%。

3大技術改善完成高轉換效率

在太陽能電池產品「大輸出、低成本」的策略下，日本三菱電機在2007年5月，發表了一項提升太陽能電池轉換效率的新研發成果，在150mm平方的多晶矽太陽能電池面板中，三菱電機已經成功的將轉換效率提升到18%，並且在技術上具有生產實用的意義，相信這樣的轉換效率在全球太陽能電池產業達到生產實用意義中，應該是最高比例，也就是說和過去相較，在同樣的太陽能電池面板面積下，可以增加7%左右的發電量，這項技術背後所代表的意義是，即使利用小面積的太陽能電池面板，也能夠符合發電效能的需要，因此就能夠善用狹小有限的空間，來安裝太陽能發電系統。

目前提昇轉換效率的技術，大多是利用非晶矽薄膜，和微結晶矽薄膜層壓而成的新結構。不過，三菱電機所開發的技術是採用新的製程與材料，首先三菱電機是利用奈米光罩材料的RIE技術進行微加工，這個優點是，可以降低光面的反射，藉此增加光吸收量，在材料的部份三菱電機透過在電極中採用新材料，來控制結晶的電氣特性，得以維持一定程度的電氣特性來保持轉換機能，並且三菱電機還細線化了集電用的格狀柵電極，使得發電面積能夠加大，來增加發電量。也由於這些的細節改變，使得所新開發出來的太陽能電池面板轉換效率可以一口氣提升到18%。這樣的成果，讓模組轉換效率幾乎相當接近Cell的轉換效率，反觀目前轉換效率相當高的單晶矽，其最高的模組轉換效率差不多也僅有19%左右，看來單晶矽與多晶矽間的差距越來越小了。

▲圖說：都市並沒有太大空間來安裝大面積的太陽能電池，因此需要仰賴提升轉換效率來讓太陽能電池達到實用化。（常州貝德萊）