TechNews
2020年02月26日
作者 Daisy Chuang
最近印度科學家為了拓展太陽能板的應用範圍,決定讓光電技術潛入水中,嘗試將非矽晶太陽能板浸泡在純淨水、湖水、海水等各種不同的水體進行研究,希望能幫太陽能開闢新的道路。
太陽能板防水嗎?會不會泡一泡水就壞了,影響發電效率、甚至波及水質?
雖然目前主流太陽能技術為單晶矽、多晶矽等太陽能,但印度坎普爾印度理工學院(IIT Kanpur)與印度皮拉尼海德拉巴德校區博拉理工學院(BITS Pilani Hyderabad Campus)團隊首先選用非晶矽太陽能技術(Amorphous silicon)。
會有如此結果,主要是考量水會吸收並反射光線,波長越長的光越難穿透水,以海水來說,只有少許的深藍光譜可以穿透 100 公尺以下的海洋。而非晶矽太陽能的矽原子堆積方式是紊亂的,沒有一定的規則性以及週期性排列,通常這類太陽能板的光吸收性更高,是一般矽晶太陽能的 500 倍以上。
可吸收更多光的非晶矽太陽能就是好選擇,非晶矽太陽能可捕獲 380-780nm 的光,且非晶矽太陽能製程不複雜,具有價格便宜、生產速度快優點,研究人員認為,由於具備這些優勢,非晶矽太陽能為水下應用的理想選項,且水下溫度較低,太陽能發電效益也更好。
先前也有研究指出,若將單晶矽和多晶矽太陽能電池放在水深 1 公尺處,轉換效率就會下降 20%,而非晶矽太陽能縱使在水深 1.5 公尺處,降幅也不大,團隊認為,剩下的轉換效率足以供電水下電子設備。
科學家把非晶矽太陽能板分別浸泡在純淨水(去離子水)、湖水、海水和人造海水(ASW)水深 2 公尺處,再用太陽光模擬器照射測試,根據團隊發表在《Energy Research》的研究,最終發現放置在純水的非晶矽太陽能板表現最好最佳功率輸出為 0.0367 W,海水和人工海水則分別是 0.0337 W 和 0.0320W,湖水則是因為細菌、藻類與其他雜質的關係,太陽能表現大打折扣。
該團隊在挑選太陽能板時,也不是毫無考量,實驗選用 Panasonic 的非晶矽太陽能電池,其中電池附塗聚二甲基矽氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS),該化合物無毒也不易燃,具有出色光學性能與疏水性,聲稱可提高電池發電量 2.79%。
團隊認為,太陽能發電量確實會因為水質、深度而大不如前,但是發電量足以為水下監控感測器、設備,以及各種商業與國防應用供電。
不過隨著技術進步,如今太陽能板的應用範圍已愈來愈廣,裝設地點已經不單單只有地面型、屋頂型了,像是水面型太陽能近年也備受看好,不少廠商也有推出搭配太陽能板的產品,諸如太陽能手錶,為了這些特殊應用與考量可能面臨的風險,太陽能廠商在開發新產品、登上販售架前,也有經過層層確認。
像是台灣的元晶太陽能考量水面型太陽能應用,也有在工研院量測中心協助下,將太陽能板進泡在 5% 濃度鹽水,進行長達 7 天的研究測試,發電效率仍可維持在 99.56% 以上。
相關連結:https://technews.tw/2020/02/26/underwater-amorphous-silicon-solar-cell/
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馗鼎奈米科技股份有限公司之技術團隊在電漿領域的研發已有十餘年的歷史,在國內對於電漿技術的開發可說位於領導的地位,目前已是國內最大常壓電漿設備生產製造商,其產品穩定性及可靠度深獲國內面板大廠肯定,已獲國內面板大廠大量使用,可有效提升面板生產之良率及信賴度。
2020年2月26日 星期三
2019年11月19日 星期二
【產業新聞】 獲比爾蓋茲資助,新創公司運用 AI 打造足以產生熔鹽與高溫的太陽能
TechNews
2019年11月20日
作者 Evan
就像一個孩子用放大鏡在玩具上燒出洞一樣,太陽能爐能以更大的規模做同樣的事情,所打造的反射鏡陣列愈大,就能得到愈大的太陽能聚焦透鏡。但一家新創公司開發出一種更好的方法,利用 AI 人工智慧來建造太陽能爐,以降低它們所占空間,同時提高其電力輸出。
近年來,太陽能的價格大幅下降,據估計,建造像內華達州鷹影山太陽能發電廠(Eagle Shadow Mountain Solar Farm)這類電廠的成本,實際上比營運現有的燃煤或天然氣發電廠更低。鷹影山太陽能發電廠將於 2021 年正式開始發電。
利用太陽的巨大能量顯然是傳統依賴化石燃料來發電的替代方案,但為了產生熔鹽所需的高溫,以便讓太陽能發電廠能用來產生蒸汽來驅動發電機,其溫度必須要達到攝氏 600 度左右,這樣的溫度就需要大量的反射鏡或定日鏡(heliostats)陳列,還需要一大片土地來安置它們。與使用化石燃料的發電廠相比,它們的建造和營運成本可能更低,但仍是一筆巨額投資。
一家名為 Heliogen 的新創公司想要改變這個現狀。就功能上講,它收集太陽能的方法與現有太陽能發電廠所使用的方法類似,但藉由來自麻省理工學院(MIT)、加州理工學院(Caltech)和其他研究機構的科學家和工程師組成的團隊,這家新創公司計劃運用人工智慧的力量,從根本上提高這些設施的效率和效能。
Heliogen 如何將人工智慧整合到其基礎設施的確切細節目前還不清楚(大概是因為它是該新創公司的祕方),但是「先進的電腦視覺軟體」將被用來「將一大批鏡子陣列高度精準地將陽光反射到單一目標上」,根據其在美國商業資訊(BusinessWire)網上發布的官方訊息指出。
1,500 度高溫,實現潔淨能源夢想
透過每面鏡子的對準與堆疊而讓反射的陽光愈精準,就能產生愈高的溫度,透過現有的技術,Heliogen 認為其溫度可超過攝氏 1,000 度。但如此高的溫度不僅對熔鹽的產生有用,同時也是製造像是鋼鐵與水泥等商品,以及其他工業應用所需的溫度範圍,在目前維持化石燃料生產持續運作的能源需求中,上述商品及應用約占 75%,他們也占所有有害排放的五分之一。
Heliogen 認為,該公司高效利用太陽全天釋放給我們自由能源的方法,可能會有遠比高效零碳發電更廣泛的應用。該新創公司也深信,最終其技術可以達到運用陽光產生高達攝氏 1,500 度的目標,如此一來便能分解二氧化碳和水分子以產生像氫一樣的完全燃燒燃料(Clean-Burning Fuel),而氫有望成為當前汽油驅動汽車的另一個最佳代替方案。
除了必須完善其技術並確保能提出可靠及具成本效益的方式來儲存剩餘能量,以供沒有陽光時(例如晚上)使用之外,當談到要說服那些數十年來一直依賴化石燃料的公司改用太陽能時,Heliogen 也面臨著一場極其艱苦的戰鬥。所幸該公司設法從像是比爾蓋茲(Bill Gates)等投資者身上籌集了資金, 比爾蓋茲擬定了從微軟退休後的職涯規畫,透過對改變遊戲規則和改善人性技術的支持來彌補過去一個世紀工業革命所造成的損失。然而,Heliogen 最大的賣點不過是,太陽與我們分享所有能量,但卻不收取半毛錢。
Bill Gates-Backed Startup Uses AI to Create Solar Rays Hot Enough to Melt Steel
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相關連結:https://technews.tw/2019/11/12/yaego-re-launched-cross-border-mergers-and-acquisitions-and-will-win-the-us-mlcc-factory-kemet/
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就像一個孩子用放大鏡在玩具上燒出洞一樣,太陽能爐能以更大的規模做同樣的事情,所打造的反射鏡陣列愈大,就能得到愈大的太陽能聚焦透鏡。但一家新創公司開發出一種更好的方法,利用 AI 人工智慧來建造太陽能爐,以降低它們所占空間,同時提高其電力輸出。
近年來,太陽能的價格大幅下降,據估計,建造像內華達州鷹影山太陽能發電廠(Eagle Shadow Mountain Solar Farm)這類電廠的成本,實際上比營運現有的燃煤或天然氣發電廠更低。鷹影山太陽能發電廠將於 2021 年正式開始發電。
利用太陽的巨大能量顯然是傳統依賴化石燃料來發電的替代方案,但為了產生熔鹽所需的高溫,以便讓太陽能發電廠能用來產生蒸汽來驅動發電機,其溫度必須要達到攝氏 600 度左右,這樣的溫度就需要大量的反射鏡或定日鏡(heliostats)陳列,還需要一大片土地來安置它們。與使用化石燃料的發電廠相比,它們的建造和營運成本可能更低,但仍是一筆巨額投資。
一家名為 Heliogen 的新創公司想要改變這個現狀。就功能上講,它收集太陽能的方法與現有太陽能發電廠所使用的方法類似,但藉由來自麻省理工學院(MIT)、加州理工學院(Caltech)和其他研究機構的科學家和工程師組成的團隊,這家新創公司計劃運用人工智慧的力量,從根本上提高這些設施的效率和效能。
Heliogen 如何將人工智慧整合到其基礎設施的確切細節目前還不清楚(大概是因為它是該新創公司的祕方),但是「先進的電腦視覺軟體」將被用來「將一大批鏡子陣列高度精準地將陽光反射到單一目標上」,根據其在美國商業資訊(BusinessWire)網上發布的官方訊息指出。
1,500 度高溫,實現潔淨能源夢想
透過每面鏡子的對準與堆疊而讓反射的陽光愈精準,就能產生愈高的溫度,透過現有的技術,Heliogen 認為其溫度可超過攝氏 1,000 度。但如此高的溫度不僅對熔鹽的產生有用,同時也是製造像是鋼鐵與水泥等商品,以及其他工業應用所需的溫度範圍,在目前維持化石燃料生產持續運作的能源需求中,上述商品及應用約占 75%,他們也占所有有害排放的五分之一。
Heliogen 認為,該公司高效利用太陽全天釋放給我們自由能源的方法,可能會有遠比高效零碳發電更廣泛的應用。該新創公司也深信,最終其技術可以達到運用陽光產生高達攝氏 1,500 度的目標,如此一來便能分解二氧化碳和水分子以產生像氫一樣的完全燃燒燃料(Clean-Burning Fuel),而氫有望成為當前汽油驅動汽車的另一個最佳代替方案。
除了必須完善其技術並確保能提出可靠及具成本效益的方式來儲存剩餘能量,以供沒有陽光時(例如晚上)使用之外,當談到要說服那些數十年來一直依賴化石燃料的公司改用太陽能時,Heliogen 也面臨著一場極其艱苦的戰鬥。所幸該公司設法從像是比爾蓋茲(Bill Gates)等投資者身上籌集了資金, 比爾蓋茲擬定了從微軟退休後的職涯規畫,透過對改變遊戲規則和改善人性技術的支持來彌補過去一個世紀工業革命所造成的損失。然而,Heliogen 最大的賣點不過是,太陽與我們分享所有能量,但卻不收取半毛錢。
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2019年10月22日 星期二
【產業新聞】未來 5 年再生能源發電量將激增 50%,但仍不足以應付氣候變化
TechNews
2019年10月22日
作者 Evan
根據國際能源總署(International Energy Agency,IEA)指出,到了 2024 年,全球近三分之一的電力將來自再生能源。
IEA 21 日發表的報告表示,未來 5 年全球再生能源發電量預計將激增 50%,展現出相當於美國目前發電廠發電總量的飛速成長。
拜成本下降、更明智的政策,以及對氣候危機日益升高的憂慮之賜,推動太陽能引領的驚人成長。
然而 IEA 警告,朝向再生能源領域的擴展,仍遠不足以達到應付氣候變遷並控制空氣污染的積極目標。
「為了實現長期性的永續能源目標,再生能源仍需要更強勁的成長。」國際能源總署長 Fatih Birol 在報告指出。
向潔淨能源轉移的意義重大,包括美國在內,發電廠正在迅速棄用煤炭,轉而支持太陽能、風力與天然氣。
根據美國能源資訊管理局( Energy Information Administration,EIA)10 月稍早發表的預測指出,美國發電廠的媒炭消耗量預計將低於 1978 年以來任何時候。儘管美國總統川普努力透過消減環境法規以恢復煤炭,也無阻止發展趨勢。
煤炭曾是美國電力公司的主要燃料來源,近年已由天然氣取代,再生能源的取代之勢也緊隨其後。然而,以全球來說,煤炭仍是王者,且在不久的未來也不會有太大改變。
儘管各國正迅速採用太陽能與風能,但 IEA 表示,到了 2024 年,煤炭仍是全球最大的電力來源。IEA 預計,煤炭發電將占全球總發電量 34% 左右,比 2018 年低近 40%。
未來 5 年陸上風力將占再生能源四分之一,離岸風力預計提升 3 倍
全球再生能源熱潮 2018 年出現 20 年來首次停滯。受中國太陽能成長趨緩影響,去年是自 2001 年以來再生能源發電量首次負成長。
再生能源今年又回到正軌,IEA 預計將有 12% 成長率,是四年來成長最快的一年。此成長幅度由太陽能帶動,太陽能在歐盟、印度與越南迅速普及。IEA 另外指出,美國、歐盟及中國的陸上風力發電(Onshore Wind)的成長速度也在加快。
風力發電將在下一波再生能源熱潮扮演重要角色。未來 5 年,陸上風力將占整個成長再生能源的四分之一。風力發電是美國德州綠色能源革命的核心。根據能源公司 Rystad Energy 指出,到了 2020 年,德州從陸上風力獲得的電力將超過煤炭。
與其他能源相比,離岸風力發電(Offshore Wind)雖然微不足道,但也呈現爆炸式成長態勢。IEA 指出,受歐盟再生態源競標與中國及美國經濟成長的推動,到了 2024 年,離岸風力發電量預計將提升 3 倍。
在英國東海岸,離岸風力正在展現巨大潛力,丹麥能源公司 Orsted 正致力完成世界最大離岸風力發電廠建置,名為「Homsea One」的工程計畫將於 2020 年完工,屆時會為 100 萬英國家庭提供足夠的潔淨能源。
2024 年太陽能發電成本預計下降 15%~35%
然而在中期內,太陽將能成為促進再生能源蓬勃發展的更大動力。太陽能將占2024 預期成長的 60%,據 IEA 指出,這是因為到了 2024 年,太陽能發電成本預計將再下降 15%~35%,這使太陽能發電廠「對大多數國家有更大的經濟吸引力」。
暴跌的太陽能成本引起美國企業界的注意,促使 Facebook 與通用汽車(GM)等公司達成電力採購協議,為大規模再生能源計畫開闢康莊大道。今年稍早,Mondelez 公司同意購買足夠太陽能,以便每年生產 100 億片 Oreo 餅乾。
IEA 指出,用於家庭、商業大樓與工廠的太陽能板(亦即分散式太陽能系統)的需求量將會一飛沖天。在成本下降推動下,預計到 2024 年,分散式太陽能將成長一倍以上,其中中國占有率將近一半。預計中國最快將於 2021 年超過歐盟,成為太陽能板的領導者。
家用太陽能板預計也將迅速成長,到了 2024 年,全球估計將有 1 億戶家庭使用屋頂太陽能系統。
儘管如此,國際能源機構表示,再生能源的成長「需要再加把勁」,以實現長期的永續能源目標。
這家能源監管機構呼籲各國政府加快採用的腳步,消除政策和監管方面的不確定性,降低發展中經濟體的投資風險,並提出將風力與太陽能納入電力系統的解決方案。
Renewable energy is booming. But it’s not growing fast enough to fight climate change
【免責聲明】
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相關連結:https://technews.tw/2019/10/22/renewable-energy-is-booming-but-its-not-growing-fast-enough-to-fight-climate-change/
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2019年10月22日
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根據國際能源總署(International Energy Agency,IEA)指出,到了 2024 年,全球近三分之一的電力將來自再生能源。
IEA 21 日發表的報告表示,未來 5 年全球再生能源發電量預計將激增 50%,展現出相當於美國目前發電廠發電總量的飛速成長。
拜成本下降、更明智的政策,以及對氣候危機日益升高的憂慮之賜,推動太陽能引領的驚人成長。
然而 IEA 警告,朝向再生能源領域的擴展,仍遠不足以達到應付氣候變遷並控制空氣污染的積極目標。
「為了實現長期性的永續能源目標,再生能源仍需要更強勁的成長。」國際能源總署長 Fatih Birol 在報告指出。
向潔淨能源轉移的意義重大,包括美國在內,發電廠正在迅速棄用煤炭,轉而支持太陽能、風力與天然氣。
根據美國能源資訊管理局( Energy Information Administration,EIA)10 月稍早發表的預測指出,美國發電廠的媒炭消耗量預計將低於 1978 年以來任何時候。儘管美國總統川普努力透過消減環境法規以恢復煤炭,也無阻止發展趨勢。
煤炭曾是美國電力公司的主要燃料來源,近年已由天然氣取代,再生能源的取代之勢也緊隨其後。然而,以全球來說,煤炭仍是王者,且在不久的未來也不會有太大改變。
儘管各國正迅速採用太陽能與風能,但 IEA 表示,到了 2024 年,煤炭仍是全球最大的電力來源。IEA 預計,煤炭發電將占全球總發電量 34% 左右,比 2018 年低近 40%。
未來 5 年陸上風力將占再生能源四分之一,離岸風力預計提升 3 倍
全球再生能源熱潮 2018 年出現 20 年來首次停滯。受中國太陽能成長趨緩影響,去年是自 2001 年以來再生能源發電量首次負成長。
再生能源今年又回到正軌,IEA 預計將有 12% 成長率,是四年來成長最快的一年。此成長幅度由太陽能帶動,太陽能在歐盟、印度與越南迅速普及。IEA 另外指出,美國、歐盟及中國的陸上風力發電(Onshore Wind)的成長速度也在加快。
風力發電將在下一波再生能源熱潮扮演重要角色。未來 5 年,陸上風力將占整個成長再生能源的四分之一。風力發電是美國德州綠色能源革命的核心。根據能源公司 Rystad Energy 指出,到了 2020 年,德州從陸上風力獲得的電力將超過煤炭。
與其他能源相比,離岸風力發電(Offshore Wind)雖然微不足道,但也呈現爆炸式成長態勢。IEA 指出,受歐盟再生態源競標與中國及美國經濟成長的推動,到了 2024 年,離岸風力發電量預計將提升 3 倍。
在英國東海岸,離岸風力正在展現巨大潛力,丹麥能源公司 Orsted 正致力完成世界最大離岸風力發電廠建置,名為「Homsea One」的工程計畫將於 2020 年完工,屆時會為 100 萬英國家庭提供足夠的潔淨能源。
2024 年太陽能發電成本預計下降 15%~35%
然而在中期內,太陽將能成為促進再生能源蓬勃發展的更大動力。太陽能將占2024 預期成長的 60%,據 IEA 指出,這是因為到了 2024 年,太陽能發電成本預計將再下降 15%~35%,這使太陽能發電廠「對大多數國家有更大的經濟吸引力」。
暴跌的太陽能成本引起美國企業界的注意,促使 Facebook 與通用汽車(GM)等公司達成電力採購協議,為大規模再生能源計畫開闢康莊大道。今年稍早,Mondelez 公司同意購買足夠太陽能,以便每年生產 100 億片 Oreo 餅乾。
IEA 指出,用於家庭、商業大樓與工廠的太陽能板(亦即分散式太陽能系統)的需求量將會一飛沖天。在成本下降推動下,預計到 2024 年,分散式太陽能將成長一倍以上,其中中國占有率將近一半。預計中國最快將於 2021 年超過歐盟,成為太陽能板的領導者。
家用太陽能板預計也將迅速成長,到了 2024 年,全球估計將有 1 億戶家庭使用屋頂太陽能系統。
儘管如此,國際能源機構表示,再生能源的成長「需要再加把勁」,以實現長期的永續能源目標。
這家能源監管機構呼籲各國政府加快採用的腳步,消除政策和監管方面的不確定性,降低發展中經濟體的投資風險,並提出將風力與太陽能納入電力系統的解決方案。
Renewable energy is booming. But it’s not growing fast enough to fight climate change
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2019年7月4日 星期四
【產業新聞】太陽能集熱器價格昂貴,麻省理工學院改研發氣凝膠新材料
TechNews
2019年07月04日
作者 Emma stein
常見於聚光太陽能熱發電、太陽能熱水器中的太陽能集熱器設備,無論是維修或安裝都不便宜,但它們又是收集熱能不可或缺的好幫手。麻省理工學院團隊因此開發出一種氣凝膠新材料,可以讓集熱器成本更低廉、效率更高。
太陽能集熱器是一種將太陽輻射能轉換成熱能的設備,常見應用於太陽能熱水器、聚光太陽能熱發電(Concentrated solar power,CSP)系統中,來自四面八方的陽光會被聚焦到熱能接收器(集熱器、熱交換器等),集熱器將輻射能轉為熱能後,再傳給工作流體以不斷循環加熱。
而集熱裝置有效收集太陽能熱能的關鍵,是內部要維持高溫但外部保持冷卻,因此集熱器吸熱材料上方通常會多覆蓋一層透明玻璃板,中間採用真空技術以避免熱能損失。然而這種設備安裝或維護起來也相對昂貴。
因此麻省理工學院團隊決定研發一種新型氣凝膠材料。氣凝膠是由二氧化矽製成的高度絕緣、輕巧材料,然而它們透光度有限,透射率只約 70%,要開發出完全透明以收集太陽能量的氣凝膠,是一條漫長而艱辛的道路,麻省理工學院團隊也花了 4 年時間,才設計出透射率 95% 的氣凝膠材料,關鍵在於製造氣凝膠的不同材料比例要精確拿捏。
團隊趁著冬天在麻省理工學院校園某處屋頂進行實驗,新型集熱器的吸熱材料上覆蓋氣凝膠蓋板,實驗結果發現,集熱器外部溫度低於 0℃、但內部可維持 220℃ 高溫。和以前的設備相比,新型集熱器設計上更簡單、成本更低廉,簡簡單單就能應用在家用太陽能熱水器上。
新論文發表在《ACS Nano》期刊。
Ultra-clear aerogel designed for better, less costly solar collectors
Getting more heat out of sunlight
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2019年1月16日 星期三
【產業新聞】新型電池製造設備出爐,薄膜太陽能轉換效率有望突破 25%
TechNews
2019年01月17日
作者 Daisy Chuang
目前太陽能市占率最高的技術為矽晶太陽能電池,然而長江後浪推前浪,也有許多技術正虎視眈眈瞄準市占第一的寶座,就好比美國科學家已為薄膜太陽能打造獨門製造技術,有助提高碲化鎘薄膜太陽能板的成本效益比,有機會將轉換效率從 22% 提高到 25%。
相較於市面上常見的矽晶太陽能技術,碲化鎘、銅銦鎵硒(CIGS)等薄膜太陽能板能見度或許不高,但該技術除了具有低成本與使用材料較少的優勢,薄膜太陽能還可使用可撓基板,能裝置在窗戶、汽車或是建築物上,進而發展成建築整合太陽能電池技術,應用範圍相當廣泛。
而為了讓薄膜太陽能不管在轉換效率還是應用方面都更上一層樓,美國德拉瓦大學已研發出名為蒸氣傳輸沉積系統(Vapor Transport Deposition System)的薄膜太陽能製造設備。
雖然蒸氣傳輸沉積系統聽起來很像是蒸氣龐克小說會出現的名詞,但該設備或許會成為薄膜太陽能的重要製造設備,其中在太陽能製程中,薄膜太陽能電池由數百萬個晶體組成,透過施加熱與壓力等化學氣相沉積法,在基板上生長薄膜,最終形成太陽能電池,而若要製造出良率高、性能佳的電池,箇中祕訣在於生長薄膜時,得仔細調整每顆晶體的特性。
蒸氣傳輸沉積系統主要功用便是如此,在薄膜生長時可進行微調,讓科學家們能在晶體中加入其他元素,希望可利用摻雜技術(Doping)提高電導率與電池電壓。目前德拉瓦大學則透過此設備,嘗試在碲化鎘材料分別摻雜銻、砷或磷 3 種元素,觀察添入何種材料可提升電池性能。
德拉瓦大學能源轉換研究所科學家 Brian McCandless 表示,雖然碲化鎘材料光捕獲效率非常好,但碲化鎘薄膜太陽能電池的電壓輸出著實不高,開路電壓僅有 0.8 伏特,照理來說其優異的能隙與吸光特性可讓電壓提高到 1.1 伏特。
因此德拉瓦大學將有望藉此設備將碲化鎘薄膜太陽能電池電壓突破到 1 伏特以上,或許更可將轉換效率提升到25%。目前該團隊已找出適用於碲化鎘薄膜電池的摻雜化學配方,下一步則正在研究如何提高電池的電子流,新論文已發表在《Scientific Reports》。
薄膜太陽能具有低成本、易製造與可撓優點,但近年來由於矽晶太陽能電池的成本大幅下降,大幅壓縮薄膜太陽能市場空間,導致許多薄膜太陽能廠商相繼倒閉,而該研究或許可進一步重振薄膜太陽能市場。
【免責聲明】
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內容性、文字闡述和原創性未經本站證實,對本文章及全部或部分內容、真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾,僅供讀者參考,請自行核實相關內容。
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59 Alley 21 Lane 279, Chung Cheng Road, Yung Kang City, Tainan, TAIWAN
TEL:886-6-2323927 FAX:886-6-2013306 URL: http://www.creating-nanotech.com ****************************************************************************************
2019年01月17日
作者 Daisy Chuang
目前太陽能市占率最高的技術為矽晶太陽能電池,然而長江後浪推前浪,也有許多技術正虎視眈眈瞄準市占第一的寶座,就好比美國科學家已為薄膜太陽能打造獨門製造技術,有助提高碲化鎘薄膜太陽能板的成本效益比,有機會將轉換效率從 22% 提高到 25%。
相較於市面上常見的矽晶太陽能技術,碲化鎘、銅銦鎵硒(CIGS)等薄膜太陽能板能見度或許不高,但該技術除了具有低成本與使用材料較少的優勢,薄膜太陽能還可使用可撓基板,能裝置在窗戶、汽車或是建築物上,進而發展成建築整合太陽能電池技術,應用範圍相當廣泛。
而為了讓薄膜太陽能不管在轉換效率還是應用方面都更上一層樓,美國德拉瓦大學已研發出名為蒸氣傳輸沉積系統(Vapor Transport Deposition System)的薄膜太陽能製造設備。
雖然蒸氣傳輸沉積系統聽起來很像是蒸氣龐克小說會出現的名詞,但該設備或許會成為薄膜太陽能的重要製造設備,其中在太陽能製程中,薄膜太陽能電池由數百萬個晶體組成,透過施加熱與壓力等化學氣相沉積法,在基板上生長薄膜,最終形成太陽能電池,而若要製造出良率高、性能佳的電池,箇中祕訣在於生長薄膜時,得仔細調整每顆晶體的特性。
蒸氣傳輸沉積系統主要功用便是如此,在薄膜生長時可進行微調,讓科學家們能在晶體中加入其他元素,希望可利用摻雜技術(Doping)提高電導率與電池電壓。目前德拉瓦大學則透過此設備,嘗試在碲化鎘材料分別摻雜銻、砷或磷 3 種元素,觀察添入何種材料可提升電池性能。
德拉瓦大學能源轉換研究所科學家 Brian McCandless 表示,雖然碲化鎘材料光捕獲效率非常好,但碲化鎘薄膜太陽能電池的電壓輸出著實不高,開路電壓僅有 0.8 伏特,照理來說其優異的能隙與吸光特性可讓電壓提高到 1.1 伏特。
因此德拉瓦大學將有望藉此設備將碲化鎘薄膜太陽能電池電壓突破到 1 伏特以上,或許更可將轉換效率提升到25%。目前該團隊已找出適用於碲化鎘薄膜電池的摻雜化學配方,下一步則正在研究如何提高電池的電子流,新論文已發表在《Scientific Reports》。
薄膜太陽能具有低成本、易製造與可撓優點,但近年來由於矽晶太陽能電池的成本大幅下降,大幅壓縮薄膜太陽能市場空間,導致許多薄膜太陽能廠商相繼倒閉,而該研究或許可進一步重振薄膜太陽能市場。
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2018年4月25日 星期三
【產業新聞】《科技》永旺太陽能電站獲歐洲銀行團3800萬美元專案融資
時報資訊
2018年04月25日
記者任珮云/台北報導
永旺(6466)多明尼加太陽能電站獲得荷蘭與德國銀行團美金3800萬元之長期專案融資。目前永旺能源在台灣已建置118個電廠且發電規模已達40MW;海外佈局則包括美國、日本、英國及多明尼加等地區,累計全球已發電之電廠規模已達到將近145MW,今年規劃預計於全球簽約或開發中的系統及電廠專案總計約400MW。
該融資案由荷蘭發展銀行(FMO)主辦、及KFW旗下德國投資發展銀行(DEG)等共同參與為期16年之長期專案融資,永旺能源全資持有的SPV(Special Purpose Vehicle):Electronic J.R.C. S.R.L.,已於日前獲銀行團撥款總金額3800萬美元。
永旺能源位於多明尼加共和國中部的Monte Plata太陽能電廠第一期規模共34MW(百萬瓦),為加勒比海最大太陽能電廠,經歷自行開發、建設、融資等過程,不但通過歐洲銀行團對財務因素嚴格審核外,尚需符合「環保與社會理念」審查,確保不會對當地社會及環境造成負面影響,並符合減少火力發電提高再生能源比例的共同原則。
荷蘭發展銀行及德國投資發展銀行都是評級AAA的國際發展投資金融機構,兩者營方向皆為致力於對環保及社會具有正面供獻之投資項目。透過獲得歐洲銀行團的核可,再次證明永旺能源團隊佈局全球化、資金國際化的實力。
永旺Monte Plata太陽能電廠採用新日光自製的太陽能模組,共使用約132,000片,每年可產生5,047萬度(千瓦小時)的乾淨電力,每年創造約美金740萬元之電費收入。預計每年可減少超過35,729噸之二氧化碳排放量,約等同91座大安森林公園。該案場也榮獲多明尼加共和國當地知名NGO團體ATABEY的「 PREMIOS ATABEY」獎項,為當地環保獎項的最高榮譽。目前第二期35MW亦將加緊腳步進行。完工後,新日光及永旺能源將成為多國最大單一外國投資者,不只為當地創造就業機會,更達到節能減碳、改善環境的雙贏局面。
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2018年04月25日
記者任珮云/台北報導
永旺(6466)多明尼加太陽能電站獲得荷蘭與德國銀行團美金3800萬元之長期專案融資。目前永旺能源在台灣已建置118個電廠且發電規模已達40MW;海外佈局則包括美國、日本、英國及多明尼加等地區,累計全球已發電之電廠規模已達到將近145MW,今年規劃預計於全球簽約或開發中的系統及電廠專案總計約400MW。
該融資案由荷蘭發展銀行(FMO)主辦、及KFW旗下德國投資發展銀行(DEG)等共同參與為期16年之長期專案融資,永旺能源全資持有的SPV(Special Purpose Vehicle):Electronic J.R.C. S.R.L.,已於日前獲銀行團撥款總金額3800萬美元。
永旺能源位於多明尼加共和國中部的Monte Plata太陽能電廠第一期規模共34MW(百萬瓦),為加勒比海最大太陽能電廠,經歷自行開發、建設、融資等過程,不但通過歐洲銀行團對財務因素嚴格審核外,尚需符合「環保與社會理念」審查,確保不會對當地社會及環境造成負面影響,並符合減少火力發電提高再生能源比例的共同原則。
荷蘭發展銀行及德國投資發展銀行都是評級AAA的國際發展投資金融機構,兩者營方向皆為致力於對環保及社會具有正面供獻之投資項目。透過獲得歐洲銀行團的核可,再次證明永旺能源團隊佈局全球化、資金國際化的實力。
永旺Monte Plata太陽能電廠採用新日光自製的太陽能模組,共使用約132,000片,每年可產生5,047萬度(千瓦小時)的乾淨電力,每年創造約美金740萬元之電費收入。預計每年可減少超過35,729噸之二氧化碳排放量,約等同91座大安森林公園。該案場也榮獲多明尼加共和國當地知名NGO團體ATABEY的「 PREMIOS ATABEY」獎項,為當地環保獎項的最高榮譽。目前第二期35MW亦將加緊腳步進行。完工後,新日光及永旺能源將成為多國最大單一外國投資者,不只為當地創造就業機會,更達到節能減碳、改善環境的雙贏局面。
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2014年2月24日 星期一
【產業新聞】1月工業生產負成長 電腦電子業減少最多
卡優新聞網
2014年02月25日
作者:方凡
經濟部今(24)天公布1月工業生產指數統計為100.91,較去(102)年同期減少1.78%,經濟部認為,這是受到農曆春節假期的影響。其中,製造業減少1.93%,包括資通信、鋼鐵、機械、汽車等產業均同步減產,但電子零組件受惠於半導體、LED、太陽能等市場需求暢旺,化學材料因亞洲石化廠將陸續邁入歲修期,激發下游備貨需求,產量續增。
雖然1月製造業生產指數因為農曆春節而減少,但調查廠商對2月看法,以家數計算的製造業生產量動向指數為40.4,按產值計算的動向指數為42.4,顯示對於2月生產指數的預期,還要比1月再減少。
與去年同期相比,製造業中的電子零組件業增加3.17%,主要是行動裝置需求強勁、智慧科技應用層面擴展,晶圓代工、構裝IC產量續增,加上太陽能電池、LED等持續增產所致;只有面板因市場競爭激烈及電腦、電視用面板需求下降而呈現減產。
化學材料業增加2.55%,為連續第8個月正成長,主因亞洲石化廠即將密集進入歲修期,下游廠商提前備貨因應,以及新三輕投產帶動烯烴產量上升,加上去年同期部分廠商歲修減產,比較基期相對較低。
電腦電子產品及光學製品業減少14.89%,原因來自高階智慧通訊產品競爭白熱化,加上電視機、照相機等因市場需求減少,而調整產能所致;不過,光學元件因為手機高規鏡頭需求熱絡而持續增產。
汽車及其零件業減少6.44%,是因月底適逢農曆春節,工作日數減少,抵銷小型轎車因新車上市熱銷的增產效應。機械設備業減少4.31%,這是受到農曆春節工作天數減少,以及部分業者因中國大陸資金緊俏而遞延完工交貨所致。
展望未來,經濟部表示,國際整體經濟復甦步伐軟性趨穩,以及國內半導體、光學元件的高階製程具市場競爭力,可望因消費性電子新品的不斷推出與多樣化而持續增產,加上新三輕投產、鋼鐵高爐結束歲修及去年2月春節假期較長,預期今(103)年2月製造業生產年增率,將可轉為正成長。不過,中國大陸推動產業供應鏈在地化、新興經濟體成長減緩及美國QE退場等對我國的衝擊,還是須要留意。
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經濟部今(24)天公布1月工業生產指數統計為100.91,較去(102)年同期減少1.78%,經濟部認為,這是受到農曆春節假期的影響。其中,製造業減少1.93%,包括資通信、鋼鐵、機械、汽車等產業均同步減產,但電子零組件受惠於半導體、LED、太陽能等市場需求暢旺,化學材料因亞洲石化廠將陸續邁入歲修期,激發下游備貨需求,產量續增。
雖然1月製造業生產指數因為農曆春節而減少,但調查廠商對2月看法,以家數計算的製造業生產量動向指數為40.4,按產值計算的動向指數為42.4,顯示對於2月生產指數的預期,還要比1月再減少。
與去年同期相比,製造業中的電子零組件業增加3.17%,主要是行動裝置需求強勁、智慧科技應用層面擴展,晶圓代工、構裝IC產量續增,加上太陽能電池、LED等持續增產所致;只有面板因市場競爭激烈及電腦、電視用面板需求下降而呈現減產。
化學材料業增加2.55%,為連續第8個月正成長,主因亞洲石化廠即將密集進入歲修期,下游廠商提前備貨因應,以及新三輕投產帶動烯烴產量上升,加上去年同期部分廠商歲修減產,比較基期相對較低。
電腦電子產品及光學製品業減少14.89%,原因來自高階智慧通訊產品競爭白熱化,加上電視機、照相機等因市場需求減少,而調整產能所致;不過,光學元件因為手機高規鏡頭需求熱絡而持續增產。
汽車及其零件業減少6.44%,是因月底適逢農曆春節,工作日數減少,抵銷小型轎車因新車上市熱銷的增產效應。機械設備業減少4.31%,這是受到農曆春節工作天數減少,以及部分業者因中國大陸資金緊俏而遞延完工交貨所致。
展望未來,經濟部表示,國際整體經濟復甦步伐軟性趨穩,以及國內半導體、光學元件的高階製程具市場競爭力,可望因消費性電子新品的不斷推出與多樣化而持續增產,加上新三輕投產、鋼鐵高爐結束歲修及去年2月春節假期較長,預期今(103)年2月製造業生產年增率,將可轉為正成長。不過,中國大陸推動產業供應鏈在地化、新興經濟體成長減緩及美國QE退場等對我國的衝擊,還是須要留意。
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2012年5月23日 星期三
【產業新聞】太陽能轉單效應 綠能籲台廠整合
自由時報
2012年05月24日
記者張慧雯/台北報導
針對美國對中國太陽能廠反傾銷課稅,除一線大廠稅率增加35%外,其餘小廠稅率更高達250%。綠能(3519)總經理林和龍認為,短線來看,如果中國太陽能廠評估轉單給台廠後,輸美價格仍比日、德大廠低,那麼台廠就會有轉單效應,但就長期發展而言,林和龍建議台灣太陽能電池廠應該儘速整合,才能增加競爭力,綠能股價昨日小漲0.2元、以27.75元作收。
林和龍表示,美國對中國太陽能廠課反傾銷稅後,大家現在關切重點在於「台廠轉單效應」,他分析,會不會有轉單效應,要看中國太陽能廠轉單給台廠後、賣到美國的價格是不是仍比日、歐價格低廉,如果價格有競爭力,台廠就會有轉單效應。
他也指出,中國太陽能廠能否轉單給台灣,還得看料源(多晶矽)當初是怎麼簽約的,若是和美國購貨可以直接運到台灣,在台灣生產製造,又從台灣運出去,轉單效應就會很大。
但如果多晶矽的料源是和中國大廠簽約,原料無法運到台灣(大陸禁止多晶矽輸出),而製造成矽晶圓後要運到台灣代工,多了運費又少了退稅,成本估計會多出4%,屆時轉單效應就比較微弱。
此外,目前綠能矽晶圓產量達每月3000萬片已達最大產能,林和龍則說「考慮去中國租廠房」。由於不少中國太陽能矽晶圓廠關門,直接到中國租廠房,既省掉購買機器設備的大筆金額,也不會有折舊問題,又能擴充產能、降低成本。但他也說「去那裡租廠房要很小心,除機器設備要和我們目前使用的一樣外,也要注意租賃問題,免得做到一半被關廠,得不償失,所以目前還在評估中。」
針對整體太陽能前景,林和龍認為「第二季不會比第一季好太多,因為整體平均價格(ASP)並沒有起來,但長遠來看,台灣電池廠若能夠有效整合,有技術再加上規模夠大,競爭力才夠強。」
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連結:http://www.libertytimes.com.tw/2012/new/may/24/today-e9.htm
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針對美國對中國太陽能廠反傾銷課稅,除一線大廠稅率增加35%外,其餘小廠稅率更高達250%。綠能(3519)總經理林和龍認為,短線來看,如果中國太陽能廠評估轉單給台廠後,輸美價格仍比日、德大廠低,那麼台廠就會有轉單效應,但就長期發展而言,林和龍建議台灣太陽能電池廠應該儘速整合,才能增加競爭力,綠能股價昨日小漲0.2元、以27.75元作收。
林和龍表示,美國對中國太陽能廠課反傾銷稅後,大家現在關切重點在於「台廠轉單效應」,他分析,會不會有轉單效應,要看中國太陽能廠轉單給台廠後、賣到美國的價格是不是仍比日、歐價格低廉,如果價格有競爭力,台廠就會有轉單效應。
他也指出,中國太陽能廠能否轉單給台灣,還得看料源(多晶矽)當初是怎麼簽約的,若是和美國購貨可以直接運到台灣,在台灣生產製造,又從台灣運出去,轉單效應就會很大。
但如果多晶矽的料源是和中國大廠簽約,原料無法運到台灣(大陸禁止多晶矽輸出),而製造成矽晶圓後要運到台灣代工,多了運費又少了退稅,成本估計會多出4%,屆時轉單效應就比較微弱。
此外,目前綠能矽晶圓產量達每月3000萬片已達最大產能,林和龍則說「考慮去中國租廠房」。由於不少中國太陽能矽晶圓廠關門,直接到中國租廠房,既省掉購買機器設備的大筆金額,也不會有折舊問題,又能擴充產能、降低成本。但他也說「去那裡租廠房要很小心,除機器設備要和我們目前使用的一樣外,也要注意租賃問題,免得做到一半被關廠,得不償失,所以目前還在評估中。」
針對整體太陽能前景,林和龍認為「第二季不會比第一季好太多,因為整體平均價格(ASP)並沒有起來,但長遠來看,台灣電池廠若能夠有效整合,有技術再加上規模夠大,競爭力才夠強。」
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2012年2月15日 星期三
【產業新聞】友達自創品牌 進軍太陽能市場
自由時報
2012年02月16日
記者陳梅英/台北報導
友達(2409)從2008年決定跨入綠色能源產業後,上、下游陸續布建完成,昨日正式宣布推出BenQ Solar為太陽能自有品牌,進軍全球太陽能市場。
友達之所以推出自有品牌進軍太陽能市場,明基友達集團董事長李焜耀表示,主要是太陽能市場逐漸從大型電廠專案形態,朝向商用型及住宅型市場發展,尤其歐洲、美國、日本等地,未來太陽能產品將變為消費性產品,為了掌握此趨勢,藉由BenQ已建立的豐富品牌資產及既有全球行銷服務資源平台,決定切入品牌,並獲得BenQ授權,未來將以BenQ Solar行銷全球。
友達2008年宣佈進軍綠色能源產業,成立能源專案室,記取面板投資經驗,隔年友達就參與日本太陽能原料專業大廠M. Setek的現金增資,成立友達晶材,並於2010年與美國太陽能電池大廠SunPower合資馬來西亞太陽能電池廠,同年,友達於捷克、中國大陸、台灣太陽能模組廠生產線也進入量產。
去年友達成立太陽能事業本部,也成功於歐、亞、非洲等區域建立多項大型太陽能電廠專案。
如今時機成熟,成立BenQ Solar自有品牌,將結合日本多晶矽大廠M.Setek先進技術所製造的高效率多晶矽、晶錠與晶圓,並運用SunPower所生產全球最高效率(轉換效率高達22.5%以上)的太陽能電池,BenQ Solar未來將致力於提供高效率的太陽能解決方案,追求太陽能模組的最小面積下產生最大化的總電力輸出。
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2012年02月16日
記者陳梅英/台北報導
友達(2409)從2008年決定跨入綠色能源產業後,上、下游陸續布建完成,昨日正式宣布推出BenQ Solar為太陽能自有品牌,進軍全球太陽能市場。
友達之所以推出自有品牌進軍太陽能市場,明基友達集團董事長李焜耀表示,主要是太陽能市場逐漸從大型電廠專案形態,朝向商用型及住宅型市場發展,尤其歐洲、美國、日本等地,未來太陽能產品將變為消費性產品,為了掌握此趨勢,藉由BenQ已建立的豐富品牌資產及既有全球行銷服務資源平台,決定切入品牌,並獲得BenQ授權,未來將以BenQ Solar行銷全球。
友達2008年宣佈進軍綠色能源產業,成立能源專案室,記取面板投資經驗,隔年友達就參與日本太陽能原料專業大廠M. Setek的現金增資,成立友達晶材,並於2010年與美國太陽能電池大廠SunPower合資馬來西亞太陽能電池廠,同年,友達於捷克、中國大陸、台灣太陽能模組廠生產線也進入量產。
去年友達成立太陽能事業本部,也成功於歐、亞、非洲等區域建立多項大型太陽能電廠專案。
如今時機成熟,成立BenQ Solar自有品牌,將結合日本多晶矽大廠M.Setek先進技術所製造的高效率多晶矽、晶錠與晶圓,並運用SunPower所生產全球最高效率(轉換效率高達22.5%以上)的太陽能電池,BenQ Solar未來將致力於提供高效率的太陽能解決方案,追求太陽能模組的最小面積下產生最大化的總電力輸出。
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