矽太陽能電池簡介

再生能源種類 風能 太陽能 水力 地熱能 氫能 生化質能

光合作用

生命的分子 - -porphyrin 紅血球

葉綠素

Wind power

優點 : 無污染 缺點 : 輸出不穩定、需特殊地點

Honda FCX Clarity - hydrogen car

Wind power

優點 : 無污染 缺點 : 輸出不穩定、需特殊地點

Geothermal power - Iceland

Type of cell Efficienciy (%) Characteristics

Silicon Crystalline 24 high cost

Multicrystalline 18 high cost

Amorphous 13 medium cost,unstable

CuInSe2 19 indium expensive

III-V semiconductors (GaAs, InP) 25 High efficiency, high cost

II-VI (CdTe) 16

Dye-sensitized nanostructured cells

10 low cost,scale up production

Bipolar AlGaAs/Si 20 high cost

Organic 3 low cost,low efficiency

太陽電池種類

Principle of silicon solar cell

Valence – conduction bandTransition

Problem: Excition 防害電子的收集P-N Junction

Si 太陽電池之結構

I-V curve Voc~ 0.75 V, JSC ~ 17.7 mA/cm2 , Efficiency ~ 10 %

晶矽（包含單晶與多晶）太陽能電池的生產介紹 拉晶：主原料為二氧化矽，經純化後（目前全球僅有少數

純化原料廠，供不應求），再用拉晶爐成長成晶柱。 修角：早期製造太陽能電池的晶柱因無修角，直接將圓晶

柱切片，所以成品為圓形晶片，現在大多先將晶柱修角成近似四方柱形。

切片：用切片機將修成近似四方柱形的晶柱，一片片的切成薄片（像切方形火腿片），一般切到約 0.4 ～ 0.5mm 的厚度。

刻蝕：化學刻蝕及拋光成為 0.3mm 的薄片 (wafer) 。

晶矽（包含單晶與多晶）太陽能電池的生產介紹 清洗：用純水將薄片洗淨。 擴散及銀漿印刷：經由擴散爐處理後，製成 N 型上層及 P

型下層，再將晶片表面及背面分別用銀漿印刷成輸出電路，一般表面為負極，背面為正極，經由摹擬陽光儀作功率檢測及品管分級後，即為商業成品。

蒸鍍：如將表面及背面不經過絲網印刷，而改採光刻及坩鍋蒸鍍式製造抗反射層與表面的輸出導線，再加上其他特殊技術，如此可提高太陽能電池的轉換效率。但坩鍋的容納有限生產量較少，蒸鍍耗時生產速度較慢，其成本及售價將提高許多；太空式單晶片即採用此法。（製造常規商業級的薄片電阻約 0.5 ～ 3 歐姆，有些太空式的薄片電阻需低於 0.01 歐姆以下——馬丁格林電池 E ～ 24% ，澳洲）

可彎式可彎式太陽電池圖

η~ 4%

TCPP Black rice

N3

電將兩電極接至三用電表，負端接 TiO2工作電極，正端接鍍有碳膜之對電極。

將塗有 TiO2薄膜之電極面朝上，置於模擬燈源或陽光下測試即可。

以上實做流程均於戴明鳳教授指導之實驗室拍攝以上實做流程均於戴明鳳教授指導之實驗室拍攝

太陽電池實驗產生電流圖

模擬太陽光量測裝置圖

%100)(100mW/cmP

)/(V%100

P

P(%)

2IN

2MPMP

IN

MAX

cmW

SCOC

MPMP

IV

IVFF(%)

%100P

FFV(%)

in

OCSC

DSSC I-V 量測示意圖

太陽電池之各種應用

矽太陽電池之應用

矽太陽能電池主體

連接一風扇

矽太陽電池之應用

給電池施加光源時，風扇就會開始轉動

矽太陽電池之日常生活應用 -攜帶型手機充電器

矽太陽電池之日常生活應用 -攜帶型背包充電器

矽太陽電池之日常生活應用 -攜帶型背包充電器

太陽能充電板與背包連

接