下世代高效率矽晶太陽電池: 混合型矽鍺與III-V族太陽電池設計、製程與設備開發(1/3)

本研究計畫重點在於開發以矽為基板，利用磊晶矽鍺再堆疊III-V 族材料GaInP，以 完成混合材料的多接面太陽能電池，並且希望所有製程技術都是工業上可量產的方式 開發，故整體計畫名稱為＂ 下世代高效率矽晶太陽電池: 混合型矽鍺與III-V 族太陽 電池設計、製程與設備開發＂，其重點在於結合矽晶太陽能電池低成本、高產量，以 及III-V 族化合物半導體高品質材料特性，發展雙接面矽鍺堆疊III-V 族太陽能電 池，為達成此目的我們結合中央大學光電系、儀科中心、核能所、中央大學光電中心、 澳洲新南威爾斯大學的研究能量，將本計畫該分為4 大分項工作及一項國際合作工 作，其中分項工作一為＂ 低溫磊晶成長創新薄型矽鍺於矽基板之研究＂，由中央大學 光電系陳昇暉/曹昭陽/張正陽教授負責執行；分項工作二為＂ 非平衡態離子源系統在 低溫磊晶上的應用＂，由儀科中心蕭銘華/廖博輝博士負責執行；分項工作三為＂ III-V 族太陽能電池在IV 族基板之研究＂，由核能所吳志宏博士負責執行；分項工作 四為＂ 雙接面IV 族堆疊III-V 族太陽能電池光電特性模擬與設計＂，由中央大學光 電中心張正陽/伍茂仁教授負責執行，國際合作為＂Supercharged Si Wafer Tandem Solar Cells Using Virtual Ge Substrates＂，由澳洲新南威爾斯大學太陽能系Prof. Green Group 負責執行，成長磊晶矽鍺薄膜於單晶矽晶圓基板上，再成長III-V 族材 料，以一創新性的概念實際將其設計、製程與設備做一個初步的驗證，在本計畫中先 以雙接面之概念為目標，預期將可成為繼HIT 與IBC 太陽能電池之後，成為下世代高 效率太陽能電池之解決方案，作為未來第三代太陽能電池發展的重要技術。