高效能高自由度串疊鈣鈦礦太陽能電池封裝技術(3/3)

專案詳細資料

Description

由於優異的光電轉換效率與廉價且快速的製程,近年鈣鈦礦電池快速崛起,成為具學術及太陽能產業重要發展的太陽能電池材料。然而鈣鈦礦電池的致命傷為低熱穩定性與低耐水氣,因此在商業應用上相對困難。為了能實際應用鈣鈦礦電池開發太陽能,就必須發展完整阻隔環境的封裝技術,與高效能串疊組合。此計畫先針對鈣鈦礦電池元件電極的穩定度發展:(1) 金屬電極擴散阻障層,與(2) 開發新式「分離製程-後轉移組合」之電極製程,利用以上二個技術概念提高Perovskite(鈣鈦礦)電池電極的穩定性。再完成製作Perovskite太陽能電池元件的電極高穩定度後,再進行高抗水氣及低熱累積製程封裝技術的開發:(1) UV填充封裝膠的表面改質而達成高抗水氣表面,(2) 抗水氣介面的開發。完成以上具高穩定性與可靠度的鈣鈦礦元件及封裝製程後,本計畫進一步將Perovskite太陽能電池和Ⅲ-V/c-Si電池串疊,首先必須開發高相容性固態金屬鍵合技術,提供高自由度無機電池間串疊使用,並搭配塗佈溶膠-凝膠SnO2於Perovskite與Ⅲ-Ⅴ電池之間做串疊中間層,最終完成高效能Perovskite/III-V/c-Si (triple-junctions)串疊。此多電池串疊技術的開發成功可以建立實際「串疊電池光電轉換效率」與「子電池能隙」關係圖,對於將來在提高串疊太陽能電池之效能有重要參考依據。 本計畫的預期效能值指標規劃如下:已知2 T串疊結構有良好光電轉換效率,並且有簡潔封裝線路與較少寄生電阻的產生。因此,在Si電池的效能(20 %~27 %)基礎上,本計畫將以2 T串疊的方式,以簡單且低成本的製程,在Si電池元件塗佈製作Perovskit層,達成2 T(Perovskite/c-Si)串疊增加光電轉換效率,目前初步規劃Perovskite/c-Si光電轉換效率達到30 %。此外,由於製備III-V電池的技術成熟,InGaP/Si的串疊系統之光電轉換效率達30 %左右。本計畫也將藉由高穿透率金屬鍵合技術,完成III-V/c-Si串疊,將串疊電池效率進一步推進到35 %。本計畫最終預期完成Perovskite/III-V/c-Si (triple-junctions)串疊結構,預期的光電轉換效率為40 %,並且期望朝向世界紀錄46 %邁進。
狀態進行中
有效的開始/結束日期1/08/2131/07/22

聯合國永續發展目標

聯合國會員國於 2015 年同意 17 項全球永續發展目標 (SDG),以終結貧困、保護地球並確保全體的興盛繁榮。此專案有助於以下永續發展目標:

  • SDG 7 - 經濟實惠的清潔能源
  • SDG 16 - 和平、公正和健全的機構
  • SDG 17 - 為永續目標構建夥伴關係

Keywords

  • 電子封裝
  • 晶片鍵結
  • Sn-In金屬鍵結
  • 覆晶封裝
  • 固態交互擴散

指紋

探索此專案觸及的研究主題。這些標籤是根據基礎獎勵/補助款而產生。共同形成了獨特的指紋。