研究計畫-專案詳細資料
摘要
隨著石油能源價格攀升與環保意識全面抬頭,太陽能電池無疑是再生能源中最佳的選擇,且已逐漸成為一個新興的光電產業。但依現今的產品技術以及規格成本還有很大的空間可以發展,相關新材料與新元件技術的研發將會是左右太陽能電池產業發展的關鍵。本計畫將研發可提供大面積量子點敏化太陽能電池製作使用之高透明軟性基材及軟性太陽能電池封裝材料與其相關製程處理技術,探討其光電轉換效率與壽命穩定性,並與整合型計畫的其他子計畫所發展出來的材料、製程及元件技術搭配,來製備出具高度關鍵材料及技術自主性之軟板量子點敏化太陽能電池,以逐步建立在薄膜型太陽能電池的發展競爭力。目前開發軟板在太陽能電池應用,主要的優點在輕薄、耐衝擊不易破碎,有機會提供可捲曲式製程容易大量生產,並提供各種應用設計的可能性。要達到該理想,所需要提升的性能主要是在高光穿透率、高耐熱性、低熱膨脹係數、良好尺寸安定性、環境耐受穩定性,以及與所接觸塗佈材料之間的結合性。由於太陽能電池製作過程可能需要適當之熱處理,所以元件的製程熱穩定性及操作界面導電特性需要設計,需考慮改善界面特性降低暗電流,應用多層膜基板以及複材填充物的方式改善尺寸安定性及耐熱性,也可進一步控制各層材料熱膨脹係數的搭配。而軟板太陽能電池的製程良率與壽命穩定性,則有賴組裝技術的提升。我們將進行大面積量子點敏化太陽能電池軟性基板的實驗探討,包括 PET/ITO、PET/FTO、PET/ITiO、PEN/ITiO、PI/ITiO 及金屬材料薄膜。電池封裝材料則包括 UV 膠、框膠、環氧樹脂、熱熔膠、EVA、Acrylate 及 Silicone 等材料。我們實驗室長期參與材料在光電元件及製程上的研究,對有機薄膜材料的製程及光電物性分析有充份的學理探討經驗,已建立相關的研究實驗設施,亦可提供部份光學模擬設計軟體,對多層光學薄膜元件的設計分析進行探討。本計畫將先研究軟性基板的基礎學理特性,配合總計畫目標開發供作大面積量子點敏化太陽能電池的適合軟板,執行電池的製程技術設計,並進行太陽能光電特性評估比較之基準。接著將開發較適合的軟板用封裝材料及其製程技術與參數,並進行環境耐受性及元件老化穩定特性的評估。將合適的製程材料條件與其他子計畫之研究成果搭配,調整多層膜材料間的界面結合性,探討相關光電特性缺點及改善的方法,進一步改良及提升整體太陽能電池之特性。目標軟性基板太陽能電池面積 5cm2,光電轉換效率達 7%,使用 200 小時後電池效率穩定性維持在 80%。
Project IDs
系統編號:PB10207-1818
原計畫編號:NSC102-2221-E182-035
原計畫編號:NSC102-2221-E182-035
狀態 | 已完成 |
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有效的開始/結束日期 | 01/08/13 → 31/07/14 |
Keywords
- 能源工程
- 光電工程
- 大面積
- 量子點
- 太陽能電池
- 軟板材料
指紋
探索此研究計畫-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。