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科技專案成果

具優質晶粒及高效率之太陽能多晶矽基板關鍵技術開發計畫
發佈日期:2012-07-10
單位:中美矽晶製品股份有限公司
案例年度:2010
簡介:
本計畫所開發之前瞻性技術包括:(1)具優質晶粒之太陽能高效率多晶矽單向凝固技術;(2)具有全波段抗反射之奈米結構化太陽能矽晶。計畫執行的方式是利用改善晶體中晶粒的結晶結構來降低缺陷密度,進而使得在不變更太陽能電池製程的狀況下,提高太陽能電池的轉換效率;此外,本計畫也首次將奈米技術應用在太陽能矽晶片表面上,利用矽晶片表面奈米化產生的抗反射特性,增加太陽能電池對太陽光的利用率;除此之外,本計畫也開發長晶爐熱場模擬技術,以利加速熱場的設計並達到節能及長晶固液界面的控制。

特色:
中美矽晶公司於本計畫開發的A+產品,經四家客戶實際驗證,較一般晶片電池轉換效率提升0.4~0.7%,且其成功開發A++晶片電 池效率達17.5%,較目前業界平均效率高1.1%。此外,除原有竹科廠及竹南一廠,本計畫引導中美矽晶公司再投資竹南二廠,目前以 A+晶片為主力產品,產值達新台幣39億元。本計畫申請專利9件,獲得7件,同時增聘高級研發人力10位及就業人力400位。矽晶太陽電 池仍為太陽光電產業主流,本計畫提升原材料品質及產能,對國內太陽光電產業之影響及貢獻極大。
計畫成果:
   1.   開發優質晶粒多晶長晶技術,並透過熱場模擬及設計達到晶粒控制及降低長晶耗能。
   2.   開發矽晶片表面的微奈米結構化技術,大幅提升抗反射能力、增加光利用率及光電轉換效率。
   3.   結合晶體成長技術及晶片奈米化技術,大幅提升晶片強度,降低晶片的破片率。
   4.   國內首次採用電腦模擬方式進行多晶長晶及熱場設計的公司。
   5.   國內第一個成功開發出大晶粒及低缺陷密度的多晶長晶技術的公司。
   6.   國內第一個採用奈米化技術進行矽晶片表面全波段抗反射結構設計的公司。
   7.   A+多晶矽晶片,在不需要改變電池製程的條件下,轉換效率提高0.4~0.7%,且新開發的A++產品已達到17.5%。
   8.   節能熱場設計每年可節省的電力超過150萬度,大幅降低CO2的排放量達1,000噸以上。

具奈米抗反射之黑色矽晶片
具奈米抗反射之黑色矽晶片

大晶粒及低缺陷晶片
大晶粒及低缺陷晶片

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