愛護地球從台灣出發,點亮世界的焦點;發揚台灣之光,錦鋐氣密窗

2013112121:36

 

 
 



生活中大家熟悉的陽光,長久以來普照咱們的地球村,而我們台灣在地球村的赤道上;可說是一年四季在陽光下成長大,在這自然環境生活著。重要的是我們人類如何去從自然環境生活裡;讓大自然力量,運用科技轉換力量,真正實現「節能」的再生能源呢?
 

 
自古以來人類對太陽的敬畏勝過於親近,豔陽高照的時候,是人們低頭閃躲的時刻。為了實現以太陽為主取代傳統能源,發展美好未來,人類效法夸父追日的氣魄,昂首擎天,捕捉赤豔的日頭,轉換成新世紀的能源。
 

 
如同晶圓型太陽能電池產品應用於屋頂與電廠,CIGS太陽能板亦可做相同使用。然更優於晶圓型產品的是,CIGS具有透光性,外觀上較美觀,可作為建築材料使用(BIPV, building integrated photovoltaic)。CIGS亦可製成軟板,未來將發展可攜式個人使用發電裝置,解決目前3C商品電池續航力不足之問題。其它應用層面則涵蓋LED路燈、太陽能熱水器 、大樓玻璃帷幕、太陽能電廠、沙漠種電系統等。
 
再生能源裝置固然立意良善,但生產該裝置本身也需要消耗能源。評估一個再生能源裝置是否真正環保,除了「轉換效率」,更重要的是使用該裝置所產生之再生能源,需要多久的時間才能相當於當初生產時所消耗之能源總量,即所謂之「能源回收期間」(energy payback time)。根據美國能源總署(U.S. Department of Energy)研究,以30年壽命之太陽能裝置為例,多晶矽太陽能電池之回收期間為2~4年,而薄膜型太陽能電池為1~2年。換言之,每一個太陽能發電系統,可享有26~29年真正零汙染之期間,而採用CIGS太陽能無疑是最佳選擇。
 
太陽能電池主要成本為玻璃基板與Cu(銅)、In(銦)、Ga(鎵)、Se(硒)四種原料,其中玻璃只需採用一般建材使用之鈉玻璃,不需使用太陽能專用之超白玻璃或薄膜導電玻璃。四種金屬原料雖屬貴重金屬,但CIGS屬薄膜型每片面板所鍍之膜厚度不超過3um(註: um=1/ 1000m m),每片成本十分具競爭力。
 
根據美國國家再生能源實驗室(National Renewable Energy Labs; NREL)所公佈,目前CIGS太陽能電池轉換效率最高可達到19.9%,而業界實務最高紀錄可達16%,普遍標準則為12%。值得一提的是,以相同瓦數之晶圓型太陽能電池(轉換效率16%),與CIGS太陽能電池(轉換效率12%)進行戶外測試,由於CIGS之吸光範圍較廣,所提供的發電量為前者之1.2倍。因此,儘管CIGS太陽能電池之轉換效率較低,但一天內整體可吸光並轉換為電力之產能,仍較傳統晶圓型太陽能電池為多。
 
相較於矽晶本質上有光衰竭或光劣化之特性,經長時間曝晒於太陽下,其吸光發電之效能會逐漸衰退,CIGS太陽能電池則否。故長期而言,CIGS太陽能電池發電穩定度較高且所需之維修替換費用較低。
 
CIGS太陽能電池係由Cu(銅)、In(銦)、Ga(鎵)、Se(硒)四種原料以最佳比例組成,可吸收之光波範圍最廣,除了晶圓型與非晶矽太陽能電池可吸光的可見光範圍,尚可涵蓋波長在700~1,200nm之間的紅外光區域,亦即一天內可吸光發電之時間最長。對於中高緯度陽光較稀薄、冬天日照時間較短或高山地區,是極為重要的特性。
 
技術之優點>>光吸收能力佳、發電穩定度高、轉換效率高,整體發電量高、生產成本低、能源回收期間(Energy payback time)短