電漿輔助光伏技術:提升太陽能電池效率之研究

  • Chang, Liann-Be (PI)
  • Jeng, Ming-Jer (CoPI)

研究計畫: 國家科學及技術委員會(原科技部) 國家科學及技術委員會學術補助

研究計畫-專案詳細資料

摘要

根據理論,理想三能隙的聚光型太陽能電池理論效率可高達 56 %,是所有目前太陽能電池中最高者,再加上本中心擁有三台MOCVD磊晶設備,而波蘭合作夥伴長於表面電漿子理論之推導;因此本次的合作研究項目聚焦在具有表面電漿子之三接面 InGaP/InGaAs/Ge太陽能電池的設計及製作,結合三個不同能隙大小的材料,並利用磊晶(Epitaxy)方式去成長主要吸收層,在光子能量大於該層材料的能隙值時,其光吸收係數 α會大幅上升至 1410 cm 以上的級數,因此多接面之設計便能吸收大部分的可見光波段太陽光。為再提昇太陽能電池之效率,除了堆疊多層的磊晶技術製程,表面抗反射層的部分也值得探討,我們本次合作以奈米電漿技術(nano plasmonics)輔助太陽能電池之光伏效應及能量轉換特性,也就是以奈米金屬球 (metal nanosphere) 結構佈植於電池表面以製作出改良式高轉換率太陽能電池。隨著奈米科技的突飛猛進,近年來趨向研究光伏吸收層表面佈植奈米結構來改善矽薄膜太陽能光陷阱效應,或是藉由金屬奈米球結構來激發表面電漿(surface plasmons)在金屬和介電質之介面的特性已有探討。我們設計利用砷化鎵系列的 III-V族系半導體材料具有直接能隙及高的吸收係數等特性,結合奈米金屬球佈植技術,製作超高效率砷化鎵系列奈米金屬球太陽能電池,同時提供數據給波蘭合作夥伴,以供比對理論上最佳化奈米金屬球尺寸大小對電池效率的差異。

Project IDs

系統編號:PB10401-0005
原計畫編號:MOST103-2923-E182-001-MY3
狀態已完成
有效的開始/結束日期01/01/1531/12/15

Keywords

  • 光電工程

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。