聚光型太陽能電池發展趨勢
陳怡嘉
國立東華大學
副教授
現職：國立東華大學材料科學與工程系副教授
學經歷：美國羅格斯大學材料科學博士
專長：半導體光電材料、薄膜磊晶成長、奈米陶瓷粉體氣相製程
紀裕傑
國立臺灣大學
博士後研究員
現職：國立臺灣大學光電工程系 獨立博士後研究員
學經歷：國立臺灣大學光電工程學研究所 博士
陳孟炬
國立臺東大學
副教授
現職：國立台東大學應用科學系 副教授
學經歷：中央大學 光電所博士
專長：高效能太陽電池元件與發電系統研發、光電半導體材料與元件開發研究
蘇美惠
國立東華大學
研究員
白益豪
國立東華大學
副教授
現職：國立東華大學光電工程學系 副教授
學經歷：國立中興大學材料科學與工程學 博士
專長：太陽電池/發光二極體元件表面工程、氫能燃料電池與複合式動力系統、磁耦合共振無線電力傳輸工程
蘇美惠
淡江大學
助理教授
現職：
台灣能資源永續與低碳經濟學會秘書長
淡江大學企管系兼任助理教授
學經歷：
國立臺灣大學農藝學系博士畢業
淡江大學管理科學研究所畢業
國立東華大學能源科技中心研究員
台灣經濟研究院研究一所副所長兼副研究員
台灣經濟研究院研究一所新能源與資源發展中心主任
專長：
新能源與環境科技產業、行銷研究、產業發展趨勢推測、策略規劃、產業效益評估、跨領域整合研究規劃、計畫規劃與管理
課程簡介
聚光型太陽能電池是目前效率最高的太陽能電池，光伏轉換效率可達60%。其原因在於太陽能電池晶片特殊的疊層設計。我們將回顧此種太陽能電池目前的發展狀況以及技術門檻，及探討未來此種太陽能電池發展的趨勢及面對的挑戰。
課程目標
瞭解單一pn接面夏克立-奎艾瑟極限的光伏轉換效率限制。 突破夏克立-奎艾瑟極限所描述的光伏轉換效率之方法及疊層結構晶片設計。 瞭解因應疊層結構晶片設計的所需聚光光學元件。 瞭解因應聚光之設計所需之追日機構配套。 瞭解因應聚光後溫度控制之散熱系統設計。 針對各項技術設計門檻探索其突破可行性及趨勢分析。
適用對象
大專院校生
課程特色
本課程為國內針對此種特殊太陽能電池所首創的課程。由於此種太陽能電池的晶片設計異於其他所有的太陽能電池，以及晶片設計所需要的配套技術門檻遠高於其他所有的太陽能電池，使得此種太陽能電池的教材整合是一大挑戰。 我們要藉由本課瞭解此種聚光型太陽能電池的技術發展現況，以期在現有的基礎上追求其持續發展。所幸這些技術門檻都是台灣領先的項目。不論是半導體磊晶、光學元件、機械追蹤控制回饋、熱交換器等，台灣技術的領先將確保其具有技術整合上的先機。在現有智識的精進下，我們將探討未來此種太陽能電池發展的趨勢及面對的挑戰。
課程進度
第1週：聚光型太陽能電池導論
第2週：聚光型太陽能電池與環境搭配
第3週：幾何光學
第4週：光線追跡
第5週：二次光學
第6週：高斯光束
第7週：其他光學技術
第8週：太陽能電池效率耗損
第9週：期中測驗
第10週：太陽能電池疊層結構
第11週：穿隧二極體
第12週：磊晶技術
第13週：散熱與接收器模組組裝
第14週：聚光型太陽能追日系統
第15週：聚光型太陽電池模組驗證
第16週：產業與政策分析
第17週：經濟與環境考量
第18週：期末測驗