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工業技術研究院

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染料敏化電池及鈣鈦礦太陽電池

技術簡介

染料敏化電池屬於第三代的太陽電池技術,光線透過透明導電玻璃(FTO玻璃)進入電池中,激發吸附在二氧化鈦上的染料,產生電子,電子流出元件外,同時,電解液將染料還原,這個循環使元件產生電能。該技術於室內光線等弱光環境下仍可發電(在白光LED照度500-10000lux下都可達到>15%的效率),實現有光就有電的太陽電池新應用,另外,其可透過不同結構設計以及染料顏色選擇,使電池具有多彩性以及透明性,上述之特性可與建築、室內應用、電子產品、可攜式電力系統等結合。

特色與創新

  • 全網印式電池技術
  • 無大型真空製程設備
  • 設備及材料來源皆可100%國產化
  • 技術100%掌握

應用與效益

  • 轉換效率較不受日照角度影響
  • 模板雙面皆可吸收光線,有利於吸收散射光
  • 弱光下,如室內光源可發電
  • 具客製化尺寸、試量產能力

染料敏化太陽電池(DSC)的材料便宜、材料本身穩定又無污染、製程簡便不需真空設備,生產時不需昂貴的真空設備與高潔淨度的廠房設施,且具備可撓性、多彩性與可透光性等特性,應用範圍廣泛,在建材上可作為遮陽、絕熱及發電利用以達到建築物節能效益。利用DSC在低光量下仍有高轉換效率等優點,可作為消費型產品、攜帶式電器的充電輔助品,物聯網中感測器的獨立電源等,市場商機潛力大且正在興起。



各種光照環境都可以產...(詳如圖說)
各種光照環境都可以產生電力。

染料敏化太陽電池模組...(詳如圖說)
染料敏化太陽電池模組化及應用:利用辦公室的光源及可應用的綠能新產品。

鈣鈦礦太陽電池是一項新的太陽電池技術,這是由染敏電池延伸出得一種新太陽電池型式,當然成本優勢一樣是存在的,它的主要應用會在與矽晶太陽電池或是CIGS太陽電池堆疊,利用其鈣鈦礦吸收層容易調整能隙的特性,匹配底層太陽電池吸收,如此將太陽光的利用率進一步提升,隨著技術的發展,將來發電用的太陽能板效率突破30%不再是夢想,目前百家爭鳴。

鈣鈦礦太陽電池技術分...(詳如圖說)
鈣鈦礦太陽電池技術分析。

鈣鈦礦太陽電池堆疊矽...(詳如圖說)
鈣鈦礦太陽電池堆疊矽晶太陽電池理論效率模擬圖。



技術特色


  • 技術發展快速,目前還在蓬勃階段
  • 材料成本低廉
  • 堆疊型太陽電池最佳的上電池
  • 獨有製程技術


效益


  • 與矽晶電池堆疊,模組有望突破25%甚至更高
  • 同樣面積下,發電效能增加30-50%
  • 前期投入可以掌握材料與製程關鍵



延伸閱讀