(行政院列管)

行政院原子能委員會 99 年度

政府科技計畫期末(成果效益)報告

計畫名稱：核能研究所高聚光太陽光發電高科研發中心建置

執行期間：

全 程：自 98 年 1 月 1 日至 99 年 12 月 31 日止

本年度：自 99 年 1 月 1 日至 99 年 12 月 31 日止

主辦單位：核能研究所

i

目 錄

Ⅰ、計畫成果效益摘要(Abstract)......................................................... 1

壹、科技施政重點架構圖 ................................................................................ 1 貳、基本資料 .................................................................................................... 2 參、計畫目的、計畫架構與主要內容 ............................................................ 2

一、計畫目的與預期成效 ......................................................................... 2 二、計畫架構(含樹狀圖) .......................................................................... 4 三、計畫主要內容 ..................................................................................... 7

肆、計畫經費與人力執行情形 ...................................................................... 10 一、計畫經費執行情形： ....................................................................... 10

(一)計畫結構與經費.......................................................................... 10 (二)經資門經費表.............................................................................. 11

二、計畫人力運用情形： ....................................................................... 12 (一)計畫人力(人年) ........................................................................... 12 (二)主要人力投入情形(副研究員級以上)....................................... 13

伍、計畫已獲得之主要成果與重大突破 (含量化成果 output).................. 15 一、本計畫重要成果及重大突破 ........................................................... 15 二、績效指標項目初級產出、效益及重大突破 ................................... 23

陸、主要成就及成果之價值與貢獻度(outcome) ......................................... 28 一、學術成就(科技基礎研究) (權重_20_%) ......................................... 28 二、技術創新(科技整合創新) (權重_25_%) ......................................... 33 三、經濟效益(產業經濟發展) (權重__25_%) ....................................... 35 四、社會影響(民生社會發展、環境安全永續) (權重_10_%) ............. 37 五、其它效益(科技政策管理及其它) (權重_20_%) ............................. 38

柒、本計畫可能產生專利或可移轉之潛力技術說明.................................. 40 捌、與相關計畫之配合 .................................................................................. 41 玖、後續工作構想之重點 .............................................................................. 41 壹拾、檢討與展望 .......................................................................................... 43

ii

Ⅱ、計畫成果效益報告........................................................................45

壹、期中回覆承諾改進強化項目之辦理情形 .............................................. 45 貳、工作進度 .................................................................................................. 46

一、全程目標及執行成果 ....................................................................... 46 二、本年度目標及執行達成情形 ........................................................... 49

參、計畫工作項目實施步驟或研究方法 ...................................................... 51 肆、期末執行成果 .......................................................................................... 54 伍、重點詳述計畫發展之重點技術或措施與國際之比較.......................... 57 陸、目前碰到困難以及因應對策 .................................................................. 62 柒、已有重大突破及影響 .............................................................................. 64 捌、99 年度作業計畫績效評核項目達成情形 ............................................. 65 玖、計畫管理情形 .......................................................................................... 68 附錄一、佐證資料表 ...................................................................................... 69 附錄二、佐證圖表 .......................................................................................... 74 附錄三、99 年度期末審查意見回覆 ............................................................. 78

計畫績效評估 第二部分

1

Ⅰ、計畫成果效益摘要(Abstract)

壹、科技施政重點架構圖

增進民生福祉

提昇生活品質

促進科技與社會、環境互動發

展，增進民生福祉與環境品質

核能研究所高聚光太陽光發電高科研發中心建置

模組驗

證技術

建立與

應用

HCPV技術育

成與推

廣

高聚光

倍率太

陽電池

研發

利用自行建置之有

機金屬氣相沉積系

統，建立聚光型太陽

電池磊晶技術能

量，並確立太陽電池

磊晶片檢測指標；研

製之多接面太陽電

池於 476 倍幾何聚光比條件下，能量轉

換效率達 35%。

建立 IEC62108 聚光模組驗證實驗

室，取得實驗室認

證，對國內產業界提

供模組驗證服務，並

增設大面積連續式

太陽光模擬器，以精

進太陽電池模組戶

外性能測試時效性

與穩定性。

推廣高聚光太陽光

發電系統技術，扶植

國內產業，含資訊及

技術推廣等業務。

策略績效目標-

---

績效衡量指標-

----

執行措施︵綱要計畫)

計畫績效評估 第二部分

2

計畫成果效益摘要(Abstract)

貳、基本資料

計畫名稱：核能研究所高聚光太陽光發電高科研發中心建置

主 持 人：郭成聰

審議編號：99-2001-02-06-05

計畫期間(全程)：98 年 1 月 1 日至 99 年 12 月 31 日

年度經費：149,442 千元 全程經費規劃：241,883 千元

執行單位：核能研究所

參、計畫目的、計畫架構與主要內容

一、計畫目的與預期成效

核能研究所在高聚光太陽光發電(HCPV)系統技術之研發，隨技

術之精進及國際光發電應用環境之開展，已達產業化之起端。目前光

發電產業以每年 30%以上之成長率迅速發展中，因 HCPV 系統具備高

效率、高聚光發電特性，最有降低發電成本之潛能，極具市場競爭力。

本計畫目標及內容如下：(1)高聚光倍率太陽電池研發—建立聚

光型高效率多接面太陽電池之磊晶相關技術及製程，以提供國內產業

針對聚光型太陽光發電系統之上游自有技術能量，並確立量測技術指

標，使國內能迅速形成產業規模。(2)模組驗證技術建立與應用—建置

符合國際標準規範的聚光模組檢測與驗證技術及認證實驗室，以確保

模組研發設計與製造的正確性與可靠性，未來可接受廠商委託測試，

扶持國內產業加速獲得產品驗證，縮短國內業者驗證時程及節省驗證

成本，使其取得認證進軍國際市場，擴大國內太陽光發電之產業與產

值規模。(3)HCPV 技術育成與推廣—推廣高聚光太陽光發電系統技術

及其應用，扶植國內產業，含技術推廣、資訊推廣等業務。利用此計

畫協助南科管理局高雄園區招商，結合國內廠商，形成產業聚落，以

計畫績效評估 第二部分

3

利上中下游產業整合，達成技術生根，建立本土化之 HCPV 產業。

預期達成效益如下：

(一) 執行政府太陽能發展政策，透過相關技轉與合作計畫，提升 HCPV

產業技術能力。

(二) 建立 HCPV 系統自上游磊晶技術以降之完整產業價值鏈，提供聚

光型太陽電池磊晶、製程、量測等技術指標，並進而訂定產業之

檢測參考規範，以利國內產業加速開發及整合。

(三) 建立符合國際規範的聚光模組驗證制度，扶植國內產業加速獲得

產品驗證。架設大面積投射之連續式模擬光源系統，可於室內進

行太陽電池模組戶外性能測試，提升太陽電池模組檢測與驗證時

效性與穩定性；同時展示 HCPV 系統之可靠性，以提供系統可靠

度之實際評估。

(四) 培育產業人才，吸引廠商投資，形成產業聚落，構建具有國際競

爭力的 HCPV 太陽光電產業。

計畫成果效益 PE-002

4

二、計畫架構(含樹狀圖)

圖一、計畫架構圖

計畫成果效益 PE-002

5

(註)科技成熟度之標註： ＋：我國已有之產品或技術 ＊：我國正發展中之產品或技術 ＜：我國尚未發展中產品或技術

產品或技術若與「智慧財產權」有關亦請加註說明

圖二、高聚光倍率太陽電池研發重要科技關聯圖

＊聚光型太陽電池熱阻影響評估技術

高效率Ⅲ-Ⅴ族太陽電池元件製程開發

高效率 III-V 族太陽電池磊晶及製程

＊InGaP/InGaAs/Ge 三接面太陽電池磊晶及製作技術

＊InGaP 及 GaAs 雙接面太陽電池磊晶及製作技術

＜GaAs 系列多接面晶格不匹配型太陽電池設計、磊晶及製作技術高聚光倍率

太陽電池研發

＊GaAs 系列多接面晶格匹配型太陽電池設計、磊晶及製作技術

＜InGaP 及 GaAs 穿隧式接面製作技術 +聚光型太陽電池電極圖案設計技術

＜聚光型太陽電池熱阻降低技術

＊聚光型太陽電池低電阻電極製作技術

＊聚光型太陽電池技術推廣

+單層抗反射鍍膜製程技術

＜太陽電池元件披覆製程技術

+歐姆接觸製程技術

＊金電鍍製程技術

＜太陽電池光譜響應量測系統建立

＊太陽光模擬器系統建立

＜多接面太陽電池照光電流-電壓特性量測技術

＜多接面太陽電池光譜響應特性量測技術

＜多接面太陽電池溫度特性量測技術

＊多層抗反射鍍膜製程技術

太陽電池元件 特性量測技術

聚光型太陽電池 研製與推廣

計畫成果效益 PE-002

6

(註)科技成熟度之標註： ＋：我國已有之產品或技術 ＊：我國正發展中之產品或技術 ＜：我國尚未發展中產品或技術 產品或技術若與「智慧財產權」有關亦請加註說明

圖三、模組驗證技術建立與應用重要科技關聯圖

＜太陽電池光譜響應特性量測

＜電池與模組額定輸出功率量測

＊測試結果與國際實驗室比對

＊實驗室標準量測程序建立

+ 模組電性量測 + 模組溫濕度測試

+ 模組乾濕絕緣測試 + 模組冰雹測試

+ 模組機械負荷測試 + 引線端拉力測試

+ 接地測試 + 旁通二極體溫度測試

模組驗證技術 建立與應用

模組驗證

模組檢測 太陽電池模組校正

+模組戶外長期測試

＊模組室內模擬測試

+模組戶外 UV 測試

＊模組模擬測試與戶外測試評估

+ 熱循環測試 + 濕熱測試

+ 濕冷測試 + 淋水測試

+ 集光束偏移損害 + UV 曝曬測試

+ 戶外曝曬測試 ＊ 熱斑耐久測試

計畫成果效益 PE-002

7

三、計畫主要內容

99 年度本計畫各分項工作內容如下：

1. 高聚光倍率太陽電池研發

分三個部分進行：聚光型太陽電池磊晶技術建立與結構設計之開

發、進階製程之設計、太陽電池磊晶片檢測指標之規劃。

磊晶技術與結構設計之開發，將首先接續 98 年度所建立之參數，

於砷化鎵與單晶鍺基板上成長砷化鎵系列材料之結構，由雙接面太陽

電池開始，包括異質緩衝層成長方式的精進，背場、基極、射極、窗

層之基本結構介面增強，根基於穿隧二極體層磊晶技術之建立而開發

之堆疊式雙接面結構太陽電池，並將更進一步成長三接面以至於多接

面結構，整合不同接面間之電流匹配，調變不同接面之波長範圍，預

計99年度以三接面太陽電池結構達到476倍幾何聚光比條件下之能量

轉換效率 35%。

鑒於磊晶片的檢測規範實為產業界開發之依據，以核研所開發聚

光型太陽電池七年來的經驗，規劃磊晶片之檢測指標，針對光性、電

性、表面輪廓等等進行細部檢測之規劃。

本計畫在磊晶、製程、量測等三個面向，奠基於核研所領先於國

內的經驗與能力，架構起進階開發及統一規範的基礎。

2. 模組驗證技術建立與應用

分成下列部分進行：模組驗證、電池與模組可靠度、太陽電池模

組檢測與驗證平台技術改善精進。

計畫前期將建置符合國際標準規範 IEC62108 的聚光模組檢測與

驗證技術及認證實驗室，共含 17 項測試，包括：(i) 6 項性能測試：目

視檢查、電性量測、接地測試、乾絕緣測試、濕絕緣測試和旁路二極

體溫度測試；(ii) 4 項機械測試：冰雹衝擊、淋水測試、端子強度測試

和機械負荷測試；及(iii) 7 項環境測試：熱循環測試、濕熱測試、濕冷

計畫成果效益 PE-002

8

測試、集光束偏移損害測試、UV 曝曬測試、戶外曝曬測試和熱斑耐

久測試。驗證實驗室將藉由申請成為美國 UL 公司認可之分包實驗

室，累積測試經驗並建立完備的驗證能力，為業界提供認證服務。高

科太陽電池模組檢測與驗證實驗室認證作業事項將於 99 年中開始進

行，評估約在 99 年度可完成認證作業程序。

聚光型模組的使用條件比一般面板型模組嚴苛，因此藉由溫濕度

加速老化與戶外長期測試，以確認電池與模組可靠度，對產品商品化

與降低成本，將非常有助益。

為快速服務國內產業，以及確保量測的正確性與公正性，本計畫

將架設大面積照射之連續式光源模擬系統，以進行模組性能室內模擬

測試，提升太陽電池模組基本特性量測能力。

核研所於台灣本島各地所架設之八組日照氣象監測站，針對全日

照、直射日照、紫外線照射量、風速與環境溫/濕度等資料皆有長期監

測蒐集，並在龍潭(核研所)、嘉義(吳鳳技術學院)、屏東(屏科大)等三

處設有小型 HCPV 平台系統，可長期分析太陽輻射照度參數對應

HCPV 系統發電效益評估，統計分析台灣區域架設 HCPV 系統使用效

益，且在核研所本部架設有 100kW HCPV 示範系統，及高雄路竹 1MW

HCPV 示範系統等大型太陽能發電場所，可提供大規模發電效益評

估，並評估 HCPV 在南台灣發電之競爭力，期望對國內太陽能產業有

所助益。

3. HCPV 技術育成與推廣

本項工作可分為技術推廣、資訊推廣等項目，說明如下。

(1)技術推廣：主要是將核研所已發展的高聚光太陽光發電技術薪傳，

以培養國內在 HCPV 的產能，內容如下：

A.資訊平台

a.設施：是指模組、太陽光追蹤器、換流器及中央控制系統等硬體

計畫成果效益 PE-002

9

設備，包括使用、操作與維護，移轉者除提供硬體設備之外，

還要包括標準作業程序以及一些配套的訓練，並訓練廠商使其

具備推動自主改善的能力。

b.技術知識（含追蹤策略）：是指設計及生產太陽光電產品所應具

備的專業知識與技術，這方面的移轉主要針對發展子公司人員

在相關專業技術與知識的能力，需要經由文件、教育訓練、人

員互動，甚至實驗以及試製，才能達成目的。

B.技術輸出：提供整體規劃方案，包括設計、組裝、安裝、建置、

測試等項目輸出，提供高聚光太陽光發電技術及經驗，及必須之

諮詢服務，以促使國內廠商具有國際競爭力。

(2)資訊推廣：以網路資源，提供有關高聚光太陽光發電推廣資訊，及

相關網站之網路連結服務。利用教育訓練，培訓國內相關企業人

才，以推廣高聚光太陽光發電技術，並建立高聚光太陽光發電本土

產業能量。

計畫成果效益 PE-002

10

肆、計畫經費與人力執行情形

一、計畫經費執行情形：

(一)計畫結構與經費

細部計畫 (分支計畫)

研究計畫 (分項計畫)

名稱 經費 名稱 經費 主持人 執行機關 備註

核能研究所高

聚光太陽光發

電高科研發中

心建置

149,442 郭成聰 核能研究所 院列管

高聚光倍率

太陽電池研

發 74,048 吳志宏 核能研究所

模組驗證技

術建立與應

用 48,444 徐耀東 核能研究所

HCPV 技術育成與推廣 26,950 龍宜島 核能研究所

計畫成果效益 PE-002

11

(二)經資門經費表 預算執行數統計截止日期 99.12.31

預算數(執行數)/元 合計 項目

會計科目 主管機關預算(累計分配數) 自籌款 流用後預算數(實際執行數)

占總預算數% (執行率%)

備註

一、經常支出 1.人事費

2.業務費 36,780,000 (36,780,000) 36,780,000

(36,780,000) 24.61 % (100%)

98 年度保留數150 千元 (已執行)

3.差旅費 4.管理費 5.營業稅

小計 36,780,000 (36,780,000) 36,780,000

(36,780,000) 24.61 % (100%)

二、資本支出 1.設備費 112,662,000 (112,662,000)

112,662,000 (112,662,000)

75.39% (100%)

小計 112,662,000 (112,662,000) 112,662,000

(112,662,000)75.39% (100%)

金額 149,442,000 (149,442,000) 149,442,000

(149,442,000)100 % (100%)

合計

占總經費%=分配數÷預算數 (執行率=執行數÷分配數)

100%

(100%)

請將預算數及執行數並列，以括弧表示執行數。

與原計畫規劃差異說明：

無

計畫成果效益 PE-002

12

二、計畫人力運用情形：

(一)計畫人力(人年) 人力統計截止日期 99.12.31

計畫名稱 執行情形

總人力 (人年) 研究員級 副研究員級

助理 研究員級

助理

原訂 (半年) 35 0 7.5 2.5 25

實際 34.5 0.4 3.8 4.8 25.5

分支計畫 核能研究所高

聚光太陽光發

電高科研發中

心建置 差異 -0.5 0.4 -3.7 2.3 0.5

原訂 (半年) 16 4.2 0.5 11.3

實際 16.04 0.4 2.74 1.9 11

分項計畫 高聚光倍率太

陽電池研發 差異 0.04 0.4 -1.46 1.4 -0.3 原訂

(半年) 6.8 1.3 1 4.5

實際 6.7 0.2 1 5.5

分項計畫 模組驗證技術

建立與應用 差異 -0.1 0 -1.1 0 1 原訂

(半年) 12.2 2 1 9.2

實際 11.8 0.9 1.9 9

分項計畫 HCPV 技術育成與推廣

差異 -0.4 0 -1.1 0.9 -0.2 說明： 研 究 員 級 ： 研究員、教授、主治醫師、簡任技正、若非以上職稱則相當於博士滿

三年、或碩士滿六年、或學士滿九年之研究經驗者。 副 研 究 員 級 ： 副研究員、副教授、總醫師、薦任技正、若非以上職稱則相當於博士、

碩士滿三年、學士滿六年以上之研究經驗者。 助理研究員級： 助理研究員、講師、住院醫師、技士、若非以上職稱則相當於碩士、

或學士滿三年以上之研究經驗者。 助 理 ： 研究助理、助教、實習醫師、若非以上職稱則相當於學士、或專科滿

三年以上之研究經驗者。

計畫成果效益 PE-002

13

(二)主要人力投入情形(副研究員級以上)

姓名 計畫職稱 投入主要工作及人月數

學、經歷及專長

學 歷 博士

經 歷 核能研究所組長、副組長、副研究員、助理研究員

郭成聰 計畫主持人

計畫管理 4.8 人月

專 長 固態物理、半導體材料與元件製程

學 歷 博士

經 歷 核能研究所副組長、研究員、副研究員、助理研究員、研究助理

辛華煜 計畫副主持人

協助計畫管理

4.8 人月 專 長 半導體物理及光電元件

學 歷 碩士

經 歷 核能研究所副組長、副研究員、助理研究員

張正雄 計畫副主持人

協助計畫推行

7.2 人月

專 長 計畫管考、技術推廣

學 歷 博士

經 歷 核能研究所副研究員、助理研究員 吳志宏 分項計畫主持人

高聚光倍率太

陽電池研發規

劃與督導 4.8 人月 專 長 半導體材料與元件製程

學 歷 碩士

經 歷 核能研究所副研究員、助理研究員 洪慧芬 研究人員高聚光倍率太

陽電池研發

2.4 人月 專 長 半導體材料與元件製程

學 歷 博士

經 歷 核能研究所工程師 趙志剛 研究人員高聚光倍率太

陽電池研發

3.6 人月 專 長 電機工程、半導體材料與元件製程

學 歷 博士

經 歷 核能研究所工程師 陳孟炬 研究人員高聚光倍率太

陽電池研發

9.6 人月 專 長 光電

學 歷 博士

經 歷 核能研究所副研究員、助理研究員、研究助理 徐耀東

分項計畫

主持人

聚光模組檢測

驗證技術建立

規劃與督導

2.4 人月 專 長 機械工程、設備可靠度研究

計畫成果效益 PE-002

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姓名 計畫職稱 投入主要工作及人月數

學、經歷及專長

學 歷 碩士

經 歷 核能研究所副研究員、助理研究員、研究助理

龍宜島 分項計畫主持人

HCPV 技術育成與推廣規劃

與督導 4.8 人月 專 長 電機工程

學 歷 碩士

經 歷 核能研究所副研究員、助理研究員 李政達 研究人員 HCPV 技術育成與推廣

6 人月 專 長 核能數位儀控系統、高聚光太陽光追蹤系

統

與原計畫規劃差異說明：

原規劃全年度人力為 35 人年，99 年 1 月 1 日至 12 月 31 日實際人力為

34.5 人年；因部分人員工作內容調動或離職等因素，與原規劃人力配置有

些許差異，但在人力有效運用下，不影響整體工作進度。

計畫成果效益 PE-002

15

伍、計畫已獲得之主要成果與重大突破 (含量化成果 output)

一、本計畫重要成果及重大突破

(一) 高聚光倍率太陽電池研發

(1)學術成就

完成 Growth and characterization of lattice-mismatched AlInP on

GaAs by metalorganic vapor phase epitaxy Effects of Substrate

Orientation on the Photovoltaic Performance of InGaAs Solar Cells，

Growth and characterization of lattice-mismatched AlInP on GaAs by

metalorganic vapor phase epitaxy、Terahertz Radiation Mechanism of

Native n-Type InN with Different Carrier Concentrations 等 3 篇 SCI

期刊論文。

完成電子槍蒸鍍法製作摻鋁及未摻鋁氧化鋅薄膜及其在 III-V 族

太陽電池之應用、電子槍蒸鍍法製作氧化銦錫薄膜及其在 III-V 族

太陽電池之應用、硒化銦光激發變化的光激螢光及 Opto-electrical

characteristics of Ⅲ- solar cells with different intrinsic layer Ⅴ

thicknesses 等 4 篇國內會議論文。

藉由學研合作，培育國立中央大學及中原大學 1 名博士生、3 名碩

士生，有助於培育太陽光發電領域人才。

完成三五族化合物半導體太陽電池特性衰退研究報告，針對 III-V

族化合物半導體太陽電池進行特性衰退研究，理論上太陽電池壽

命可達三十年以上，但是實際應用上，太陽電池長期暴露於大氣

中，並受到各種氣候因素影響，致使太陽電池因外在環境影響特

性，造成老化衰退現象。本研究參考 IEC 62108:2007 檢測標準，

在不施加電流脈衝情況下，針對 III-V 族太陽電池晶片進行熱循環

測試(Thermal cycling test)，藉以了解太陽電池中晶片老化對於整

計畫成果效益 PE-002

16

體太陽電池特性衰退的效應。

(2)技術創新

獲得晶圓夾體之結構改良美國發明專利及聚光型太陽能電池元件

載板結構改良台灣新型專利等 2 件。

完成太陽電池元件散熱效率量測系統與其方法中華民國及美國之

發明專利申請、聚光型太陽能電池元件載板結構改良美國之發明

專利申請及聚光型太陽能電池模組溫度係數量測裝置美國之發明

專利申請等 3 件。

(3)經濟效益

今年度研發穿隧層磊晶層之成長，並開發新製程技術應用於磊晶

片上，完成 36.2%轉換效率之太陽電池，就經濟層面而言，已是可商

品化之產品，擁有此技術之優勢是與國際商談磊晶代工，有助於價格

之抬升，抑或參與國外發電廠建置之標案，無須仰賴國外磊晶片之供

應，有助於降低成本等實質上的效益，使我國聚光型的太陽能產業更

具國際競爭力。因聚光型太陽電池磊晶技術門檻較高，擁有自有磊晶

核心技術是十分重要的，且台灣是擁有全世界最多金屬有機化學氣相

磊晶設備之國家(台灣約有 700 台量產型，全球約共有 1700 台)，若能

替業界開發出此技術，亦可替台灣紅光四元機台開創另一出路，增加

產能利用率，也同時將磊晶成本降低，有一舉數得之功效。

(4)社會影響

台灣目前從北至南有多處科學園區，各具特色。高科(路竹)是目

前廠商進駐較少的園區，可提供本計畫需要之場所。高科內已有矽晶

及薄膜太陽能廠商，尚無高聚光太陽能產業。為符合政府台灣南北發

展平衡之理念，以及南部陽光充足，適於進行聚光太陽光發電之系統

驗證，可利用此計畫結合國內廠商，達成技術生根，建立本土化之

HCPV 產業。

計畫成果效益 PE-002

17

(5)其它效益

高聚光倍率太陽電池之開發屬新興產業，產業界展現興趣者眾，

但仍處於摸索期。核能研究所對於太陽電池之量測分析與元件製程已

有多年經驗，藉由此計畫開發磊晶技術，可提供太陽電池磊晶片與單

一電池本身之一貫性技術，國內對於完整之產業級自主技術開發經驗

相對薄弱，依賴國外技術已成常態。核能研究所於本計畫開發過程，

同時預先設計各階段之量產模式，可於下個階段進行整合，包括生產

技術與量產管理技術，提供國內業界之整合性方案，並希望藉此拋磚

引玉，對於國內產學研界開發技術時，就自主技術之整合角度全方位

規劃，建立一示範方案。

(二) 模組驗證技術建立與應用

(1)學術成就

完成聚光太陽電池模組戶外電性量測比對分析報告，本研究主要

目的係為執行核能研究所太陽電池模組驗證實驗室，有關聚光太

陽電池模組戶外電性量測，與國際太陽能研究相關實驗室間之電

性測試比對分析，以初步檢測驗證本所太陽電池模組驗證實驗室

CPV 模組戶外測試平台穩定性，及建立太陽電池模組電性量測比

對分析研究樣本，並作為核能研究所太陽電池模組驗證實驗室參

考太陽電池模組，其中實驗室建置之比對模組與德國 ISE 及美國

NREL 實驗室量測之電量效率偏差在 1%以內。

完成電性量測衰退不確定度評估研究報告，本文依據聚光型太陽

電池模組電性量測程序執行測試，並依照 ISO GUM 所建議的方

法，探討導入電性量測數據的不確定度評估，以展示太陽電池模

組電性衰退評估的準確度及可靠度，此報告有助於國內 TAF 及國

際 UL 實驗室認可申請之資料審查作業執行。

計畫成果效益 PE-002

18

(2)技術創新

提出聚光型太陽電池模組溫度係數量測裝置美國發明專利申請、

聚光型太陽能電池檢測裝置中華民國發明專利申請。

完成 CPV 模組電性量測、乾/濕絕緣、濕-冷/熱、冰雹衝擊及機械

負荷等七篇量測技術報告及氣壓薄膜式機械負荷機台均勻性量測

程序書，以利高科驗證實驗室認可申請時，供技術審核用。

(3)經濟效益

根據相關太陽光電產業研究評估，國內太陽光電產品除支援國內

綠色能源產業建設外，進軍國際市場乃是未來主流方向，而本所

建置之太陽電池模組驗證實驗室以協助國內外太陽光電產業通過

產品認證取得標章為主，有利太陽光電相關產品行銷全球。

協助瀚昱能源科技公司，執行 CPV 模組驗證測試技術服務案，含

電性量測、接地、乾/濕絕緣、機械負荷、端子強度及冰雹衝擊等

IEC62108 規範之 D 程序測試項目。

協助億芳能源科技公司，利用冰雹衝擊與機械負荷測試平台，執

行 CPV 模組冰雹與機械負荷測試技術服務案。

提供弘勝光電公司有關聚光透鏡測試服務諮詢，規劃協助其執行

UV 照射老化、冰雹衝擊與機械負荷衝擊等測試。

協助億芳能源科技公司執行 6 組 CPV 模組電性量測技術服務案。

(4)社會影響

於高科研發中心所架設之日照 UV 監測系統，可持續蒐集該區域

之太陽日照強度資訊，整合核研所在台灣本島所架設之 8 處日照

氣象站，進行台灣區太陽日照場分析統計，有助於評估太陽光電

產業應用與相關建設，並提升其使用與推廣效益。

高科太陽電池模組驗證實驗室建置，協助國內發展聚光型太陽光

發電系統時之性能測試，大幅縮短模組驗證測試時程，有助於高

計畫成果效益 PE-002

19

聚光太陽光電產業本土生根及吸引業界投入，創造更多就業機

會。為協助實驗測試系統架設，因應行政院短期就業輔導機制，

於高科驗證實驗室進用 1 員技術人員；期間亦協助本年度對外舉

辦之高聚光太陽光發電先期訓練班，講授聚光型太陽電池模組驗

證標準課程，培訓相關企業人才。

(5)其它效益

高科太陽電池模組驗證實驗室在 8 月份向 UL 提出 IEC62108 規範

之國際認可實驗室申請案，9 月底 UL 派員至南部實驗室執行現場

稽核作業，且在 11 月 29 日獲得國際 UL 實驗室認可證書，南部

高科實驗室將以 CPV 模組驗證測試為主要任務，而北部實驗室則

涵蓋研發設計與測試工作。

利用南部充足日照環境，協助「太陽光發電系統技術發展」能源

國家型計畫執行 CPV 模組性能測試，從 5 月初開始執行戶外曝曬

及 UV 照射測試實驗，經過 6 個多月已分別累積有 318.1 及 19.9

kWhr/m2，較往年在龍潭實驗室戶外平台測試時程至少可縮短

20%。此外在高科太陽電池模組驗證實驗室頂樓之戶外日照監測

系統與追蹤測試平台，亦可支援「高聚光太陽光發電示範系統整

合與發電效能研究」國科會科發基金補助計畫，搜集分析南部區

域的日照量資料。

4月16日、8月11日及12月7日參加由國際半導體產業協會(SEMI)

召開之「HCPV 發展推動小組」會議，共有 27 位產官學研代表參

加，該小組成立目的係為加強國內 HCPV 產業垂直整合及國際行

銷能力，以加速推動台灣 HCPV 系統和產業的發展。本計畫人員

於會議中就 HCPV 產業標準及國際認證推動現況進行簡報，希望

協助業界瞭解 HCPV 產業標準及國內之驗證能量，以裨益於我國

HCPV 產業持續發展。

計畫成果效益 PE-002

20

與 TÜV SUD 合作，成為認可實驗室夥伴，可協助其執行聚光太

陽電池模組性能驗證測試服務，擴展太陽光電產品認證範圍。

電信技術中心(TTC)於 99 年 2 月份獲得 UL 實驗室認可，核研所

與 TTC 太陽電池模組驗證實驗室皆是依循 UL 實驗室認證程序，

雙方洽談室內 UV 照射與溫度老化測試系統相互支援應用協議，

透過技術服務案件方式，讓相關測試系統充分展現經濟效益，可

避免儀器設備過度重覆性投資，並加速國內太陽光電產品驗證測

試時程。

與 UL 台北研發處合作，規劃 PV 模組可靠度測試流程(UV 曝曬+

濕熱測試)，合作執行 PV 模組可靠度評估研究，進行三種不同條

件濕熱測試，期望年底前有初步結果，預計將在 PV Module

Reliability Workshop 中發表研究結果。

配合模組研發設計分組向美國 UL 申請 CPV 模組 IEC62108 性能

測試與 UL1703 安規檢測認證，委由本所太陽電池模組驗證實驗

室執行程序 A、B、C、D 及 F 等室內檢測項目，而戶外曝曬檢測

部分，則在美國 UL 聖荷西實驗室執行，該區域具備充足日照條

件，此分工執行模式可大幅提升模組認證測試時效。

(三) HCPV 技術育成與推廣

(1)學術成就

配合 7 月 8 日與 10 月 14 日分別於高科舉辦 99 年度第一次及第二

次高聚光太陽光發電教育訓練，形成 6 種訓練教材，講授高聚光

太陽光發電系統研發現況與展望、Ⅲ-Ⅴ族聚光型多接面太陽電池

的製作與量測、聚光型太陽電池模組製作技術、太陽光追蹤器、

高聚光太陽光發電中央監控技術、聚光型太陽電池模組驗證標準

等課程，有助於培訓企業或學術界相關人才。

完成高科驗證與發展中心建置與育成室發展之研究報告，主要目

計畫成果效益 PE-002

21

的為，核研所在高效率的 III-V 族三接面太陽電池、菲涅爾透鏡、

模組、太陽光追蹤器、換流器、系統整合及建置等相關技術發展

已臻成熟。成立高聚光太陽光發電高科育成室，旨在推廣高聚光

太陽光發電系統技術，主要工作項目歸納如下列五大項：「資訊平

台建立與維護」、「教育訓練推廣」、「業界交流」、「展示系統建置」、

「百萬瓦級示範電場參訪」，育成室將扮演橋樑的角色，持續積極

與業者交流互動，了解其需求，並從回饋中成長，希望未來以優

良之形象及卓越的推廣績效，成功將高聚光太陽光發電之資訊與

技術推廣至業界，協助建立本土產業界能量，達到技術生根。

(2)技術創新

完成聚光型太陽光發電建置後情形之技術報告。

完成 6 次技術活動，分別為：4 月 6 日拜訪台灣熱傳公司與成大精

機公司、4 月 7 日拜訪樂佳科技公司；9 月 10 日拜訪德國萊因大

雅太陽能測試實驗室，了解其模組測試情形，及洽談未來合作之

可行性；3 月 21 日~3 月 28 日參加高雄縣政府於高雄衛武營藝文

中心舉辦之產業博覽會；11 月 4 日協助南科管理局辦理『南科次

世代太陽光電產業投資與聚落發展會議』；11 月 5 日參加大高雄太

陽光電政策與產業應用論壇。

與樂利士及樂佳公司洽談『聚光型太陽電池模組製程技術』移轉

授權案，開發太陽光電相關產業化技術，並進行技術移轉予產業

界，協助業界建立產業能力。

(3)社會影響

高科網站新增活動紀錄及國內外產業發展最新消息，可將 HCPV

相關之國內外最新資訊分享於相關業界與學界，有效提升產學界

相關人士吸收新知速度，與增加相互間經驗交流之機會。

3 月 21 日~3 月 28 日參加高雄縣政府於高雄衛武營藝文中心舉辦

計畫成果效益 PE-002

22

之產業博覽會，展示 5 kW 及 1.5 kW 兩座 HCPV 系統，推廣本所

研發成果，並增進大眾對 HCPV 系統之瞭解，達教育及宣導之功

效。

(4)其它效益

自 98 年 12 月 22 日路竹 MW 級 HCPV 示範系統建置完成後，迄

至 99 年 12 月 23 日止，計有 20 家媒體、63 家廠商、17 間學校、

2 立法委員辦公室、1 環保團體及 14 公家機關，共 1154 人次至高

聚光太陽光發電路竹示範場參訪，包括外交部人員於 99 年 4 月 1

日陪同美國國會助理訪華團一行 14 人參訪，經濟部能源局人員於

99 年 5 月 31 日陪同馬來西亞能源、綠色科技暨水務部長陳華貴等

一行 13 人參訪。此外，國內外媒體亦陸續介紹，包括大愛電視台、

非凡電視台、民視電視台、三立電視台、東森電視台、光啟社、

路透社、新加坡電視台、無上師電視台、馬來西亞半島電視台等

等，不但提高台灣在國際上的知名度，而且讓國人瞭解我國在太

陽能發電及節能減碳方面的努力。於短時間內，受到國內外矚目，

在社會效益層面之影響，頗具成效。

7 月 8 日與 10 月 14 日分別於高科舉辦 99 年度第一次及第二次高

聚光太陽光發電教育訓練，第一次計有 14 家廠商、4 間學校，共

24 人參訓，第二次共有 16 人參加，包含 5 家廠商、1 間學校，講

授高聚光太陽光發電系統研發現況與展望、Ⅲ-Ⅴ族聚光型多接面

太陽電池的製作與量測、聚光型太陽電池模組製作技術、太陽光

追蹤器、高聚光太陽光發電中央監控技術、聚光型太陽電池模組

驗證標準等課程，有助於培訓企業或學術界相關人才。

計畫成果效益 PE-002

23

二、績效指標項目初級產出、效益及重大突破 (一)請依本計畫(涉及)設定之成果項目以量化績效指標方式及佐證資料格

式填寫主要之量化成果(如學術成就代表性重要論文、技術移轉經費/項數、技術創新項數、技術服務項數、重大專利及項數、著作權項數等項目，含量化與質化部分)。

能源領域 績效指標 初級產出量化值 效益說明 重大突破

A 論文 發表 2 篇、投稿 1 篇 SCI 期刊論文

Effects of Substrate Orientation on the Photovoltaic Performance of InGaAs Solar Cells Growth and characterization of lattice-mismatched AlInP on GaAs by metalorganic vapor phase epitaxy Terahertz Radiation Mechanism of Native n-Type InN with Different Carrier Concentrations

完成 4 篇會議論文 電子槍蒸鍍法製作摻鋁及未摻鋁氧化鋅薄膜及其在 III-V族太陽電池之應用 電子槍蒸鍍法製作氧化銦錫薄膜及其在 III-V 族太陽電池之應用 硒化銦光激發變化的光激螢光 Opto-electrical characteristics of Ⅲ- solar cells with Ⅴdifferent intrinsic layer thicknesses

藉由論文發表於國際期

刊、國內會議，提高核研所

在 HCPV 相關技術研發之能見度，並促進技術交流。

學術成就(

科技基礎研究)

B 研究團隊養成

建立「高聚光太陽光發電高科

研發中心」研發團隊 建立與推廣高聚光太陽光

發電系統技術。

計畫成果效益 PE-002

24

績效指標 初級產出量化值 效益說明 重大突破 C 博碩士培育 博士：1 人(國立中央大學陳政

佑) 碩士：3 人(國立中央大學林偉勝，中原大學查思豪、陳建名)

經由與學校之合作研究，由

基礎研究突破技術障礙，培

育太陽光發電領域人才，作

為研發後盾。

D 研究報告 5 篇 三五族化合物半導體太陽能電池特性衰退研究 聚光太陽電池模組戶外電性量測比對分析 聚光太陽電池模組電性量測衰退不確定度評估 太陽能電池模組長期戶外特性研究 高科驗證中心建置與育成室發展之研究

作為本計畫後續研發工作

之參考，以及技術傳承。

F 形成教材 6 種 高聚光太陽光發電系統研發現況與展望(第二版) III-V族多接面太陽電池製作與量測(第二版) 聚光型太陽電池模組製作技術(第二版) 太陽光追蹤器(第二版) 聚光型太陽電池模組驗證標準(第二版) 高聚光太陽光發電中央監控技術(第二版)

形成訓練教材，供 HCPV技術育成與推廣時，教育訓

練用。

計畫成果效益 PE-002

25

績效指標 初級產出量化值 效益說明 重大突破 G 專利 7 件

獲得 2 件、申請 5 件 晶圓夾體之結構改良(美國之發明專利取得) 聚光型太陽能電池元件載板結構改良(中華民國之新型專利取得) 太陽電池元件散熱效率量測系統與其方法(中華民國及美國之發明專利申請) 聚光型太陽能電池元件載板結構改良(中華民國之發明專利申請) 聚光型太陽能電池模組溫度係數量測裝置(美國之發明專利申請) 單一聚光型太陽能模組效率檢測方法和裝置(中華民國之發明專利申請)

藉由專利之申請及取得，將

計畫所建置的專業技術能

力實質化，使智財權可有效

維持，並利於後續技術移轉

國內業界之作業。

技術創新(

科技整合創新) H 技術報告 10 篇

有機金屬化學氣相沉積系統原理與維護報告 氣壓薄膜式機械負荷機台均勻性測試程序書 CPV 模組冰雹衝擊測試報告 CPV 模組乾絕緣測試報告 CPV 模組濕絕緣測試報告 CPV 模組電性量測報告 CPV 模組機械負荷測試報告 CPV 模組濕-冷測試報告 CPV 模組濕-熱測試報告 聚光型太陽光發電系統建置後情形

裨益研發成果交流、傳承。

計畫成果效益 PE-002

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績效指標 初級產出量化值 效益說明 重大突破 I 技術活動 6 件

4 月 6 日拜訪台灣熱傳公司與成大精機公司 4 月 7 日拜訪樂佳科技公司 9 月 10 日拜訪德國萊因大雅太陽能測試實驗室，了解其

模組測試情形，及洽談未來

合作之可行性。 3 月 21 日~3 月 28 日參加高雄縣政府於高雄衛武營藝文

中心舉辦之產業博覽會。 11 月 4 日協助南科管理局辦理『南科次世代太陽光電產

業投資與聚落發展會議』。 11 月 5 日參加大高雄太陽光電政策與產業應用論壇，論

壇主軸環繞在：建構具吸引

力的城市招商條件，塑造太

陽光電產業投資環境；提高

綠能使用率與節能減碳績

效，加速推廣綠色能源應

用；建立南部「綠色能源首

都」，強化城市領先品牌形

象。

藉由與太陽能業者進行意見交流，達資訊分享、

經驗交流之目的。

展示 5 kW 及 1.5 kW 兩座 HCPV 系統，推廣研發成果。 協助南科管理局進行招商活動，並希望能形成太

陽能聚落。 透過論壇的互動平台，為大高雄太陽能產業進一

步定義產業發展的關鍵

問題、推動策略、執行方

案以及資源分配

J 技術移轉 2 件 分別與樂利士及樂佳公司洽談

『聚光型太陽電池模組製程技

術』移轉授權案。

開發太陽光電相關產業化

技術，並進行技術移轉予產

業界，協助業界建立產業能

力。

計畫成果效益 PE-002

27

績效指標 初級產出量化值 效益說明 重大突破 S 技術服務 5 件

協助億芳能源科技公司，利用冰雹衝擊與機械負荷測試

平台，執行 CPV 模組冰雹與機械負荷測試技術服務案，

技服收入 100 千元。 協助瀚昱能源科技公司，執行模組驗證測試技術服務

案，技服收入 600 千元。 提供弘勝光電公司有關聚光透鏡測試服務諮詢，規劃協

助其執行 UV 照射老化、冰雹衝擊與機械負荷等測試技

術服務。 提供華宇光能公司執行太陽電池磊晶材料共焦式時相量

測、傅利葉光學量測及螢光

分佈量測，技服收入 84 千元 參加高雄縣政府於高雄衛武營藝文中心舉辦之產業博覽

會，技服收入 1,200 千元。

合計技服收入 1,984 千元。

T 促成與學界或產業團體合

作研究

1 件 與中央大學合作執行「太陽電

池磊晶技術開發」計畫

氧化鋅(ZnO)已成為繼氮化鎵後，最受矚目的材料。它

具有高能隙(3.3eV)、高激子束縛能(60 meV)的特性，更有意思的是，加入硒或硫

後，它的能隙會大幅縮小，

產生能隙彎曲的現象(band gap bowing)，可以藉由硒氧比例的不同，將能隙從紫外

光調整到紅外光波段,若以此材料作為太陽電池，可以

吸收從紫外光延續到紅外

光的能量，連續的吸收能帶

將優於現今一般的多接面

太陽電池，藉此大幅提升太

陽電池的效率。

計畫成果效益 PE-002

28

陸、主要成就及成果之價值與貢獻度(outcome) 請依前述重要成果及重大突破說明在該面向成就上價值與貢獻度如：

一、學術成就(科技基礎研究) (權重_20_%)

(一) 完成期刊論文 3 篇、會議論文 4 篇、所內報告 5 篇。

1. SCI 期刊論文：發表 2 篇、投稿 1 篇。

(1) 曾明俊、洪瑞華、蔡雨利、林信男、武東星、吳志宏、趙志剛、游

信和，Effects of Substrate Orientation on the Photovoltaic Performance

of InGaAs Solar Cells. (INER-7672，99 年 10 月 14 日編號)。摘要說

明：In0.16Ga0.84As solar cells grown on GaAs substrates with different

miscut angles via metalorganic chemical vapor deposition were utilized

to study the effect of substrate orientation on solar cell efficiency. A p-n

In0.16Ga0.84As solar cell grown on a 2◦-off GaAs substrate exhibited

better conversion efficiency than one grown on a 15◦-off GaAs

substrate. The poor performance of the 15◦-off In0.16Ga0.84As solar cell

could be attributed to the formation of high-density misfit dislocations

through strain relaxation, thereby reducing the minority carrier lifetime.

The conversion efficiency of a 15◦-off In0.16Ga0.84As solar cell was

improved using a p-i-n structure. Using the p-i-n structure design, a

15◦-off In0.16Ga0.84As solar cell showed conversion efficiency close to or

even better than that of a 2◦-off In0.16Ga0.84As solar cell with the same

structure.

(2) 蔡雨利、吳志宏、侯杰利、黃兆輝、趙志剛、林楷翔，Growth and

characterization of lattice-mismatched AlInP on GaAs by metalorganic

vapor phase epitaxy. (99 年 10 月 19 日編號)。摘要說明：We reported

on the effect of lattice stress on composition for AlInP grown on GaAs

by low-pressure metalorganic vapor phase epitaxy (MOVPE). Lattice

stress included compressive and tensile types, which originated from

計畫成果效益 PE-002

29

intentional growth of In-rich and Ga-rich AlInP films on GaAs

substrates. High resolution X-ray diffraction (HRXRD) measurement

showed that either an In-rich or an Al-rich AlInP single epilayer

exhibited double-peak diffraction, revealing composition separation

phenomenon in the grown film. The origin of the composition

separation might relate to strain-induced composition pulling effect.

Despite the small amount of the composition separation, the pulling

effect presents in the AlInP/GaAs material system.

(3) 林光儀、黃建寺、曾中惕、李銘送、陳孟炬，論文名稱：Terahertz

Radiation Mechanism of Native n-Type InN with Different Carrier

Concentrations. (INER-7696，99 年 10 月 18 日編號)。摘要說明：The

polarity and mechanism of terahertz radiation from native n-type InN

excited by femtosecond optical pulses are investigated. The optical

properties, electron concentrations, and crystalline quality are

characterized by photoluminescence and Raman scattering spectra. The

electron concentrations are estimated to be between 0.35 1019 and

3.87 1019 cm-3. The polarity of terahertz radiation field from the

samples with higher electron concentrations is opposite to that from

p-InAs, indicating that the dominant radiation mechanism is the drift

current. However, the samples with lower electron concentrations show

the same polarity as p-InAs. Under this condition, the radiation

mechanism is dominated by the photo-Dember effect.

2. 會議論文：發表 4 篇。

(1) 吳志宏、陳建名、廖森茂，電子槍蒸鍍法製作摻鋁及未摻鋁氧化鋅

薄膜及其在 III-V 族太陽電池之應用 (E-gun deposited Al-doped and

undoped ZnO for III-V solar cell applications)。(INER-7017，99 年 5

月 19日編號)。摘要說明：In this report, both the Al-doped and undoped

ZnO films, respectively, are deposited via the electron-beam deposition

計畫成果效益 PE-002

30

method and are followed by an annealing process in N2 ambient to

study the effects of film thickness (d) and annealing conditions on the

properties of the deposited ZnO films through electrical as well as

optical characterizations. After that, the applications of one single ZnO

film selected from either Al-doped ZnO or undoped ZnO for III-V solar

cells are conducted and device performance characterized to compare

their application feasibilities in III-V solar cells under various

concentrations of sun-light.

(2) 吳志宏、陳建名、廖森茂，電子槍蒸鍍法製作氧化銦錫薄膜及其在

III-V 族太陽電池之應用 (Characterization of E-gun deposited ITO

and its application for III-V solar cells)。(INER-7018，99 年 5 月 19

日編號)。摘要說明：Indium tin oxide (ITO, 5wt% tin oxide) is

deposited by electron-beam evaporation method and followed by the

annealing process in N2 ambient to study the effects of film thickness

and annealing conditions on the properties of ITO film via electrical

and optical characterizations. In addition, single layer of ITO is

adopted to check its feasibilities of application for III-V solar cells

under various concentrations of sunlight.

(3) 楊敏德、胡哲豪、沈志霖、趙志剛、劉庚昇、吳志宏，硒化銦光激

發變化的光激螢光。(INER-7292，99 年 8 月 30 日編號)。摘要說明：

From the high-energy tail of PL, we determine the electron temperature

of the hot carriers. It is found the electron temperature variation can be

explained by a model in which the longitudinal optical (LO)-phonon

emission is the dominant energy relaxation process. The LO-phonon

energy is fitted to be 18 meV.

(4) 劉庚昇、林楷翔、楊侯德、趙志剛、吳志宏、沈志霖，Opto-electrical

characteristics of Ⅲ- solar cells with different intrinsic layer Ⅴ

thicknesses. (INER-7657，99 年 10 月 14 日編號)。摘要說明：The

計畫成果效益 PE-002

31

intrinsic layer was applied into Ⅲ- solar cell structure in this study. Ⅴ

Spectral response and temperature-dependent photoluminescence

measurement were utilized for acquiring solar cell opto-electrical

characteristics. Built-in electrical field, external quantum efficiency and

activation energy varied with intrinsic layer thickness was discussed.

Among the tested samples, solar cell with intrinsic layer of 3nm

thickness provided the highest built-in electrical field and the lowest

activation energy, which lead to the best performance.

3. 研究論著：發表 5 篇。

(1) 黃兆輝、黃朝偉、曾云亨、林楷翔、張峻領、劉庚昇、楊敏德、趙

志剛、吳志宏，三五族化合物半導體太陽能電池特性衰退研究。

(INER-7419R，99 年 10 月 4 日編號)。摘要說明：針對 III-V 族化合

物半導體太陽電池進行特性衰退研究，理論上太陽電池壽命可達三

十年以上，但是實際應用上太陽電池長期暴露於大氣中，並受到各

種氣候因素影響，致使太陽電池因外在環境影響特性，造成老化衰

退現象。本研究參考 IEC 62108:2007 檢測標準，在不施加電流脈衝

情況下，針對 III-V 族太陽電池晶片進行熱循環測試(Thermal cycling

test)，藉以了解太陽電池中晶片老化對於整體太陽電池特性衰退的

效應。

(2) 林聰得，聚光太陽電池模組戶外電性量測比對分析。(INER-7346R，

99 年 9 月 15 日編號)。摘要說明：本研究主要目的係為執行核能研

究所太陽電池模組驗證實驗室，有關聚光太陽電池模組戶外電性量

測，與國際太陽能研究相關實驗室間之電性測試比對分析，以初步

檢測驗證本所太陽電池模組驗證實驗室 CPV 模組戶外測試平台穩

定性，及建立太陽電池模組電性量測比對分析研究樣本，並作為核

能研究所太陽電池模組驗證實驗室參考太陽電池模組。

計畫成果效益 PE-002

32

(3) 林聰得、許怡儒，聚光太陽電池模組電性量測衰退不確定度評估。

(INER-7512R，99 年 10 月 14 日編號)。摘要說明：本文依據聚光型

太陽電池模組電性量測程序執行測試，並依照 ISO GUM 所建議的

方法，探討導入電性量測數據的不確定度評估，以展示太陽電池模

組電性衰退評估的準確度及可靠度。

(4) 林聰得、許怡儒，太陽能電池模組長期戶外特性研究。

(INER-7512R，99 年 10 月 14 日編號)。摘要說明：本計畫已架設一

組直射日照追蹤平台，並安裝聚光型太陽電池模組，長期分析電池

模組實際戶外測試性能，評估太陽能發電系統平均年發電量，同時

蒐集年度太陽直射日照量分佈資料，以作為建置太陽電池模組測試

與應用的參考依據。計畫另一目標為使用計算流體力學的方法模擬

太陽能模組的散熱性能與所受參數的影響，並且利用長期觀測的氣

象（如氣溫、風速、風向、相對溼度與日照）與太陽能模組溫度的

關係做驗證。當建立計算流體力學(CFD)在聚光型太陽能發電系統

散熱方面的研究與設計能力時，未來可以進一步降低模組溫度增加

發電效率。

(5) 張馨文，高科驗證中心建置與育成室發展之研究。(INER-7644R，

99 年 10 月 14 日編號)。摘要說明：核研所在高效率的 III-V 族三接

面太陽電池、菲涅爾透鏡、模組、太陽光追蹤器、換流器、系統整

合及建置等相關技術發展臻成熟。高聚光太陽光發電高科育成室之

成立，旨在推廣高聚光太陽光發電系統技術，主要工作項目歸納如

下列五大項：「資訊平台建立與維護」、「教育訓練推廣」、「業界交

流」、「展示系統建置」、「百萬瓦級示範電場參訪」，育成室將扮演

橋樑的角色，持續積極與業者交流互動，了解其需求，並從回饋中

成長，希望未來以優良之形象及卓越的推廣績效，成功將高聚光太

陽光發電之資訊與技術推廣至業界，建立本土產業界能量，達到技

計畫成果效益 PE-002

33

術生根。

(二) 藉由論文發表於國外期刊及國內會議，提高本所在 HCPV 相關技術

研發之能見度，並促進技術交流。

(三) 藉由學研合作，培育國立中央大學及中原大學 1 名博士生、3 名碩士

生，有助於培育太陽光發電領域人才。

二、技術創新(科技整合創新) (權重_25_%)

(一) 獲得專利 2 篇、申請專利 5 篇，完成技術報告 10 篇。

1. 專利獲得：2 件。

(1) 吳志宏、邱烘盛、張凱勝、朱冠宇，晶圓夾體之結構改良，(獲得

美國發明專利，申請案號 US7,562,922B2，專利期限：

96.05.14-116.05.13)。摘要說明：一種晶圓夾體之結構改良，其設

計重點係利用晶圓夾體上之固持表面連接該樞接部，以達到可隨

晶圓面積之大小而抽換該固持表面之尺寸，且該固持表面用以固

持該晶圓面積之大小係大於該晶圓面積之十五分之一以上，同時

再以一固定部抵住該晶圓，使該晶圓不任意滑動，不僅可提昇晶

圓夾體之耐化學性、耐磨耗性、耐高溫性及平坦度，並且結構簡

單、實用性強及應用面積更為廣泛。

(2) 李岳穆、施圳豪、洪慧芬，聚光型太陽能電池元件載板結構改良。

(獲得中華民國新型專利，申請案號新型第 M381177 號，專利期

限：99.05.21-119.01.14)。摘要說明：本發明為透過聚光型太陽電

池元件載板設計，以符合通過美國 UL 認證實驗室之絕緣矽膠(dow

corning 3140)最小安全漏電厚度 1.9mm，此新設計除了提供充足之

間距，並和習有之設計有相近之電阻,額外增加的功率損耗極少，

可在不增加基板大小尺寸的情況下，符合 UL 認證規範，並藉由

圖面的精簡，可減少金屬層的金屬使用量，以降低製作成本。

2. 申請專利：已有申請案號者為 5 件。

計畫成果效益 PE-002

34

(1) 施圳豪、洪慧芬，太陽電池元件散熱效率量測系統與其方法 (申

請中華民國/美國發明專利，申請案號 099100406、12/699,090)。

太陽電池元件散熱效率量測系統與其方法；摘要說明：一太陽

電池晶片封裝於陶瓷電路基板上，稱為太陽電池子元件。再將

太陽電池子元件焊接於散熱鋁平板上，稱之為太陽電池元件，

使用電流供應器對太陽電池晶片以順向偏壓方式，外加一電流

值於太陽電池晶片上，該外加電流值為太陽電池晶片於戶外日

光輻照度 850W/m2時，所量測之短路電流值乘以 1.25 倍，因太

陽電池於順向偏壓下會產生熱源散逸，所以在太陽電池元件背

面上噴上高放射係數之物質，本專利實務上使用放射率 0.94 之

黑漆，之後使用紅外線熱影像儀量測散熱鋁板溫度變化與分佈

情形。另一方面，因外加電流於太陽電池晶片後，太陽電池晶

片會因順向偏壓而發光，因此藉由太陽電池晶片表面觀察發光

之均勻度來判斷太陽電池晶片內部結構之均勻性。

(2) 李岳穆、施圳豪、洪慧芬，聚光型太陽能電池元件載板結構改

良(申請中華民國新型專利，申請案號 099200872)。摘要說明：

本發明為透過聚光型太陽電池元件載板設計，以符合通過美國

UL 認證實驗室之絕緣矽膠(dow corning 3140)最小安全漏電厚

度 1.9mm，此新設計除了提供充足之間距，並和習有之設計有

相近之電阻，額外增加的功率損耗極少，可在不增加基板大小

尺寸的情況下，符合 UL 認證規範，並藉由圖面的精簡，可減

少金屬層的金屬使用量，以降低製作成本。

(3) 許怡儒、林聰得、鍾正邦、徐耀東，聚光型太陽能電池模組溫

度係數量測裝置(申請美國發明專利，申請案號 12/705,033)。摘

要說明：一種聚光型太陽能電池模組溫度係數量測裝置，係適

用於評估聚光型太陽能電池模組經利用太陽光模擬器照射所產

計畫成果效益 PE-002

35

生之光電轉換而測量太陽電池於不同溫度之發電特性者，其至

少係由一模擬光源機構、一環境測試箱、一溫度控制機構及一

電流-電壓量測機構所構成。藉此可提升模組溫度分布之均勻

性，而有效獲得聚光型太陽電池模組之電性輸出量與溫度變化

關係，包含開路電壓、短路電流及最大輸出功率等，以提高量

測的準確度。

(4) 柯學超、鐘正邦、歐陽啟能、徐耀東，單一聚光型太陽能模組

效率檢測方法和裝置(申請中華民國發明專利，申請案號

099136561)。單一聚光型太陽能模組效率檢測方法和裝置；摘

要說明：本創作係提供一種可調節溫度之聚光型太陽能電池檢

測裝置，藉由可調節溫度之功能，而可模擬不同季節之溫度變

化對太陽能電池轉換效率之影響，而可免於實際環境過於複雜

之變因變化，進而了解特定批次之太陽能電池單元之轉換效率。

3. 技術報告：發表 10 篇。

(二) 高聚光倍率太陽電池之製造與發光元件接近，如發光二極體與雷射二

極體，故該市場屬於既有技術之創新應用，產業界因而極有興趣。

本階段應用之磊晶技術包括熱裂解、擴散、δ-摻雜、漸變晶格等，

包括最基本的摻雜技術也需要調整，例如摻雜碳具有不同摻雜源之

選擇，對於超高濃度之碳摻雜需要在既有之有機碳使用之同時，調

整製程加入四溴化碳，以達可控制之穩定高濃度。目前開發至底層

子電池之相關結構，於單晶鍺基板上成長砷化鎵系四元結構大多應

用砷化鎵成長於砷化鎵基板之技術，主要關鍵在於鍺與砷化鎵之接

面，相關技術目前仍為國外專利所箝制，尋找替代方案為重要課題。

三、經濟效益(產業經濟發展) (權重__25_%)

(一) 依照 CPV Today 的估算（CPV Today 出版之 CPV Industry Growth

計畫成果效益 PE-002

36

Forecast & Strategic Landscape），高聚光太陽光發電市場自 2009

至 2014 年間以年複合成長率 45%成長，之後以年複合成長率 16%

持續成長至 2020 年，年度建置量達二十億瓦，為位於急速成長期

的產業。聚光型太陽電池磊晶技術與砷化鎵系列發光元件具有相

似性，依據國內產業在發光二極體與雷射二極體之市占率超過五

成，可以瞭解國內對於該技術之潛力無窮。建立國內自有技術，

是發展產業最重要的門檻，唯有技術自主才能免於產業代工化，

對於國內經濟的貢獻才會最大化。

(二) 1. 協助億芳能源科技公司，利用冰雹衝擊與機械負荷測試平台，

執行 CPV 模組冰雹與機械負荷測試技術服務案，技服收入 100

千元。

2. 協助瀚昱能源科技公司，執行模組驗證測試技術服務案，技服

收入 600 千元。

3. 提供弘勝光電公司有關聚光透鏡測試服務諮詢，規劃協助其執

行 UV 照射老化、冰雹衝擊與機械負荷等測試技術服務。

4. 提供華宇光能公司執行太陽電池磊晶材料共焦式時相量測、傅

利葉光學量測及螢光分佈量測，技服收入 84 千元

5. 參加高雄縣政府於高雄衛武營藝文中心舉辦之產業博覽會，技

服收入 1,200 千元。

截至 99 年 12 月 31 日止，合計技術服務收入 1,984 千元。

(三) 根據相關太陽光電產業研究評估，國內太陽光電產品除支援國內

綠色能源產業建設外，進軍國際市場乃是未來主流方向，而本所

建置之太陽電池模組驗證實驗室以協助國內外太陽光電產業通過

產品認證取得標章為主，有利太陽光電相關產品行銷全球。

(四) 與樂利士及樂佳公司洽談『聚光型太陽電池模組製程技術』移轉

授權案，開發太陽光電相關產業化技術，並進行技術移轉予產業

計畫成果效益 PE-002

37

界，協助業界建立產業能力。

(五) 11 月 4 日協助南科管理局辦理『南科次世代太陽光電產業投資與

聚落發展會議』，協助南科管理局進行招商活動，並希望能形成太

陽能聚落。

(六) 核研所太陽光電路竹示範場提供國內產品一個驗證、測試之平

台，針對路竹示範場換流器品質不穩定問題，已於供貨公司多次

開會討論，進行肇因分析及改善措施。藉由此實證經驗，讓供貨

公司技術能參考改進，今(99)年已獲得日本大廠 Sharp 公司的訂

單，成功將其產品拓銷至國際市場，有助於產業發展。

四、社會影響(民生社會發展、環境安全永續) (權重_10_%)

(一) 太陽能本身屬於再生能源產業，對於面對全球急速暖化的今日，

除了技術本身的應用益於環境，更具有正面的教化意義。由於聚

光型太陽光發電系統的生產過程並非全面綠化，因此於開發產品

的過程中減少原料的使用，除了降低成本、降低能源回收期的產

業意義外，更可進一步降低環境的負擔。本計畫開發過程，極力

選擇低耗能與低耗材之製程方式，例如較低的成長溫度與較少的

原料使用等，期望該技術能名符其實為再生能源、潔淨能源所應

用。

(二) 高科太陽電池模組驗證實驗室建置，協助國內發展聚光型太陽光

發電系統時之性能測試，大幅縮短模組驗證測試時程，有助於高

聚光太陽光電產業本土生根及吸引業界投入，創造更多就業機會。

(三) 於高科研發中心所架設之日照 UV 監測系統，可持續蒐集該區域

之太陽日照強度資訊，整合核研所在台灣本島所架設之 8 處日照

氣象站，進行台灣區太陽日照場分析統計，有助於評估太陽光電

產業應用與相關建設，並提升其使用與推廣效益。

(四) 高科網站新增活動紀錄及國內外產業發展最新消息，可將 HCPV

計畫成果效益 PE-002

38

相關之國內外最新資訊分享於相關業界與學界，有效提升產學界

相關人士吸收新知速度，與增加相互間經驗交流之機會。

(五) 3月 21日~3月 28日參加高雄縣政府於高雄衛武營藝文中心舉辦之

產業博覽會，展示 5 kW 及 1.5 kW 兩座 HCPV 系統，推廣本所研

發成果，並增進大眾對 HCPV 系統之瞭解，達教育及宣導之功效。

五、其它效益(科技政策管理及其它) (權重_20_%)

(一) 高聚光倍率太陽電池之開發屬新興產業，產業界展現興趣者眾，

但仍處於摸索期。核能研究所對於太陽電池之量測分析與元件製

程已有多年經驗，藉由此計畫開發磊晶技術，可提供太陽電池磊

晶片與單一電池本身之一貫性技術，國內對於完整之產業級自主

技術之開發經驗相對薄弱，依賴國外技術已成常態。核能研究所

於本計畫開發過程，同時預先設計各階段之量產模式，可於下個

階段進行整合，包括生產技術與量產管理技術，提供國內業界之

整合性方案，並希望藉此拋磚引玉，對於國內產學研界開發技術

時，就自主技術之整合角度全方位規劃，建立一示範方案。

(二) 大投射面積之可聚光連續式太陽光源模擬測試平台是國內太陽能

產業急需發展的重要儀器設備，本計畫綜合模擬光源使用經驗、

光學聚光特性與大面積光源組合等概念，協助國內光源廠家開發

可聚光之太陽光源系統，已提出 HCPV 連續型太陽光模擬器系統

採購，並於 10 月 11 日架設於高科太陽電池模組驗證實驗室，建

置此室內模組 I-V 量測能量，可避免外在天候因素狀況影響 CPV

模組性能測試，提升太陽電池模組檢測與驗證測試品質，及提供

可長時間穩定進行聚光型太陽電池模組電量特性研究與測試環

境。

(三) 與 UL 台北研發處合作，規劃 PV 模組可靠度測試流程(UV 曝曬+

濕熱測試)，共同執行 PV 模組可靠度評估研究，於 9 月 9 日開始

計畫成果效益 PE-002

39

進行三種不同條件濕熱測試，期望年底前有初步結果，並能於明

年 PV Module Reliability Workshop 中發表研究成果。

(四) 自本所太陽光電研發中心進駐高雄園區後，已吸引樂利士公司及

光焱科技公司陸續進駐高科（光焱科技公司於 99 年 3 月進駐，樂

利士廠房則以 99 年 8 月 5 日破土，預計 100 年 3 月完工），有助

於太陽光電產業聚落成形。

(五) 自 98 年 12 月 22 日路竹 MW 級 HCPV 示範系統建置完成後，迄

至 99 年 12 月 23 日止，計有 20 家媒體、63 家廠商、17 間學校、

2 立法委員辦公室、1 環保團體及 14 公家機關，共 1154 人次至高

聚光太陽光發電路竹示範場參訪，包括外交部人員於 99 年 4 月 1

日陪同美國國會助理訪華團一行 14 人參訪，經濟部能源局人員於

99 年 5 月 31 日陪同馬來西亞能源、綠色科技暨水務部長陳華貴等

一行 13 人參訪。此外，國內外媒體亦陸續介紹，包括大愛電視台、

非凡電視台、民視電視台、三立電視台、東森電視台、光啟社、

路透社、新加坡電視台、無上師電視台、馬來西亞半島電視台等

等，不但提高台灣在國際上的知名度，而且讓國人瞭解我國在太

陽能發電及節能減碳方面的努力。於短時間內，受到國內外矚目，

在社會效益層面之影響，頗具成效。

計畫成果效益 PE-002

40

柒、本計畫可能產生專利或可移轉之潛力技術說明

一、 高聚光倍率太陽電池研發

目前規劃提出兩項專利申請，其一針對多接面太陽能電池結構，利

用低成本的太陽光電材料／元件於Ⅲ-Ⅴ族聚光型太陽電池旁，蒐集環境

漫射光，可串接於原太陽電池之輸出迴路提供額外功率，亦可併接於原

迴路，同樣提供額外輸出，達到轉換效率提升之目的。另一項為研發太

陽能節能機構，本發明為提供一種節能結構，尤指一種透過太陽能裝置

將光轉為熱，並利用擴散作用使冷水無需透過任何外部能源亦可轉變成

熱水之太陽能電池節能結構。

二、模組驗證技術建立與應用

藉由依據 IEC62108 標準執行模組實測經驗累積，已開發多項驗證

測試平台，並已陸續申請相關測試平台發明專利，計有自動化太陽電池

模組端子強度測試平台、氣壓式太陽電池模組機械負荷測試平台、聚光

型太陽電池模組溫度係數量測裝置及聚光型太陽能電池檢測裝置，後續

將考量協助廠商精進相關測試平台開發，與提供驗證測試技術諮詢等服

務。

三、 HCPV 技術育成與推廣

核能研究所可交易之 HCPV 相關技術有：III-V 族太陽電池製程技

術、聚光型太陽電池磊晶技術、聚光型太陽電池模組製程技術、追蹤控

制機構應用於陽光追蹤器、聚光型太陽能發電中控系統等。

計畫成果效益 PE-002

41

捌、與相關計畫之配合 利用南部充足日照環境，協助「太陽光發電系統技術發展」能源國

家型計畫執行 CPV 模組性能測試，自 5 月初開始執行戶外曝曬及 UV

照射測試實驗，經過 6 個多月已分別累積有 318.1 及 19.9 kWhr/m2，較

往年在龍潭實驗室戶外平台測試時程至少可縮短 20%。此外在高科太陽

電池模組驗證實驗室頂樓之戶外日照監測系統與追蹤測試平台，亦可支

援「高聚光太陽光發電示範系統整合與發電效能研究」國科會科發基金

補助計畫，蒐集分析南部區域的日照量資料。

玖、後續工作構想之重點

一、高聚光倍率太陽電池研發

本年度計畫已達成三接面太陽電池效率 36.2%，對於該結構之磊晶

品質之持續精進為率先執行的接續任務，以確保未來三接面之中、上層

子電池之品質。後續工作之重點，仍在於如何突破轉換效率，檢視目前

多接面太陽電池結構與模擬太陽光下電壓-電流結果，發現在填充因子部

分，需再加強提升；同時優化串聯電阻，增加短路電流值；而中間層砷

化鎵子電池之光電流，與國際間較佳的電池元件相比，亦有進步空間。

將優先考量上、中、下層子電池間電流匹配問題，提高各層電流侷

限值，使可流出電流最大化；或於波長 1.1um 增加一層子電池，增加開

路電壓，並提升紅外光之吸收，達到電流提升效果。以最佳化太陽電池

效率，搭配製程如抗反射層與電極被覆等之調整，將多接面結構聚光型

太陽電池之轉換效率提升至 39%以上。未來計畫中，將研議開創國內自

行設計之結構，並申請國際專利，為國內高聚光太陽電池產業開創新格

局。

二、模組驗證技術建立與應用

核能研究所位於桃園龍潭及高雄路竹的太陽電池模組驗證實驗室

計畫成果效益 PE-002

42

皆已通過國際 UL 實驗室認可標章，可協助國內外太陽光電產業執行

CPV 模組性能檢測驗證服務。為區分南北兩實驗室定位，北部龍潭實驗

室將以提供太陽電池模組研發設計測試服務為方針，涵蓋模組驗證測試

設備及量測技術的精進等研發工作項目，而南部高科驗證實驗室將以協

助廠商取得模組測試之國際認可為主要目標。此外因應國際市場需求，

後續將導入太陽電池模組安全規範驗證技術，規劃建置模組安規檢測平

台，持續加強與國際認證機構合作，實驗室預計將於 101 年可提供國內

太陽光電產業執行模組安規檢測技術服務，擴展多元化之國際太陽電池

模組認證標準測試服務項目，協助太陽光電產品行銷國際市場。

戶外環境狀態變化會對模組輸出電量特性有所影響，現階段結晶矽

與薄膜型太陽電池模組因 IEC60904-9 已針對模擬光源標準有光源頻譜

合致度、瞬時穩定性及均勻性分佈之定義，但因應用於 CPV 模組模擬

光源需考量光源平行度事宜，並非一般發散式光源可產生聚光特性，且

IEC TC82 WG7 委員有意推行適用於 CPV 模組之室內模擬光源標準，目

前核能研究所建置有三套較大測試區域之模擬光源平台，可分成閃爍式

與連續式兩種平台，相關測試資料可作為標準制定參考使用。

三、HCPV 技術育成與推廣

推展 HCPV 融入式整合型服務，包括：

配合業界需求，提供分析、規劃、設計、建置、測試、試運轉

及維護策略等之高聚光太陽光發電系統建置整合性解決方案。

配合業界需求，提供有關高聚光太陽光發電各子系統(模組、太

陽光追蹤器、中央監控、安裝測試、市電併聯等)之諮詢服務。

提供高聚光太陽光發電相關技術之教育訓練及網路資訊服務。

計畫成果效益 PE-002

43

壹拾、檢討與展望

一、 高聚光倍率太陽電池研發

本年度計畫為兩年期計畫的第二年，去年度研發成果為單接面

GaAs 結構太陽電池效率達 20.3%，單接面 InGaP 結構太陽電池效率達

7.1%，與 InGaP/GaAs 雙接面太陽電池效率達 25.1%。建立磊晶之經

驗參數，雖暫時延緩轉換效率數字的提升，但對於長期元件效率的增

進，有絕對的助益。今年度多接面太陽電池研發成果，乃建立在去年

磊晶經驗參數上，除達成本年度的主要目標效率 35%外，更一舉突

破光電轉換效率為 36.2%。

今年度在上、中、下層子電池間堆疊穿隧層時，遭遇串聯電阻過

大與電流無法匹配等問題，磊晶參數經過不斷調整與嘗試錯誤，最終

突破穿隧層電性不佳的問題，並搭配改良型新製程光罩圖形，達成與

目前市場產品等級之效率。

明年度將微調多接面太陽電池磊晶的參數與結構，包括成核層材

料或組成比例的變更、各層子電池摻雜濃度之改變、上與中層子電池

吸收層厚度之變化、各層子電池窗戶層的組成比例與厚度的調變、各

層磊晶層的成長溫度等多項細部微調作業，期許明年能將轉換效率提

升至 39%的世界級水準。

二、模組驗證技術建立與應用

「高科太陽電池模組驗證實驗室」目前已完成 IEC 62108 驗證測

試平台架設，並在 11 月底通過 UL 國際實驗室認可，所內及高科實

驗室皆可承接 CPV 模組性能檢測認證測試技術服務，後續國內外太

陽光電產業可向核能研究所或 UL 申請 CPV 模組性能檢測認證，可

選擇室內量測項目在台灣區域執行，而需耗時較久之戶外曝曬等測

試，則可委由國外戶外充足區域實驗室量測(例如 UL 聖荷西實驗

計畫成果效益 PE-002

44

室)，僅是需各備有一套控制模組，此方式可減少模組運送成本，並

降低運送損害風險，有效提升檢測認證效率。

因應多元化的太陽光電國際市場驗證標準需求，目前實驗室已建

置有符合 IEC62108 規範之聚光太陽電池模組性能檢測能量，後續將

持續精進測試技術，並逐步導入太陽電池模組安全規範認證技術，安

規驗證目的主要是為維護模組產品使用過程中安全性而執行之檢測

策略，通過安規標準測試，可確保產品安裝架設方面降低使用風險，

而提供完整地太陽電池模組性能及安全規範檢測能量，可協助國內太

陽光電產業行銷國際。

三、 HCPV 技術育成與推廣

當聚光型太陽能發電市場萌芽之際，須積極培育 HCPV 產業技

術人才、利用教育訓練及推廣協助國內業界進行 HCPV 系統建置。

同時，建立相關交流平台，加速產學研界經驗交流，可整合國內太陽

光電產業界及增加廠商之國際競爭力。

計畫成果效益 PE-002

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Ⅱ、計畫成果效益報告

壹、期中回覆承諾改進強化項目之辦理情形

期中回覆承諾改進強化項目 辦理情形 1. 三接面太陽電池在 98 年上中層及

本年上半年中下層之電池效率均高

於預期，因而下半年完成之三接面

電池效率可否高於 35％。

1. 三接面太陽電池包含上、中、下層共三個子電池，上層與中層子電池

之間以及中層與下層子電池之間皆

需要一個穿隧二極體(tunnel diode)加以連接，以使三接面太陽電池得

以串聯的方式正常運作。此穿隧二

極體在磊晶製程的技術上具有相當

的難度與挑戰性，而在 98 年及本年上半年所完成的上中層與中下層之

電池，因為僅需一個穿隧二極體，

磊晶製程相對比較容易達成。雖然

三接面太陽電池的磊晶製程技術深

具挑戰性，計畫參與同仁已積極努

力，終於突破相關技術瓶頸，達成

三接面太陽電池效率 36.2%，超越本年度預定的目標。

2. 實驗室認證除取得 TAF 認證外，能否取得國際太陽光電試驗之認證。

2. 高科太陽電池模組驗證實驗室除申請 TAF 認證外，還向 UL 申請實驗室認證，並於 11 月 29 日獲得 UL國際認證。

3. 對於未來是否考量協助廠商架設太陽能電池驗證測試平台與建立量測

技術，請說明。

3. 本實驗室依據 IEC62108 標準與模組實測經驗累積，已開發多項驗證

測試平台，並已陸續申請相關測試

平台發明專利，後續將考量協助廠

商架設相關測試平台與提供驗證測

試技術諮詢等服務，協助太陽光電

業者產品送驗或出廠前執行相關性

能檢測。 4. 教育訓練與技轉廠商可更多元，然

宜有策略性之標的。 4. 為因應多元化學習，以符合全球性

的競爭環境，本所 HCPV 教育訓

計畫成果效益 PE-002

46

練，除了以往傳統的上課教學方法

外，未來將採取收費式 e-learning綱路學習，使學習能更有效及普及

化。另外，對於已接受教育訓練的

廠商或是技轉廠商，本所將逐一拜

訪，詢問廠商對於教學內容及技術

精進是否能開發其潛能，以掌握市

場趨勢，甚而引導變革等；以及瞭

解是否需要改進或協助，讓 HCPV技術深耕。

貳、工作進度 一、全程目標及執行成果

全程目標 執行成果 差異分析1. 高聚光倍率太陽電池研發

利用自行建置之有機金屬

氣相沉積系統，建立聚光型

太陽電池磊晶技術能量，並

確立太陽電池磊晶片檢測

指標；研製之多接面太陽電

池於 476倍幾何聚光比條件下，能量轉換效率達 35%。

98 年度 GaAs 單接面太陽電池效率達 20.3%，InGaP單接面太陽電池效率達 7.1%，InGaP/GaAs雙接面太陽電池效率達 25.1%。 99 年度 在短路電流比為 116 倍的條件下，已達成三接面太陽電池效率 36.2%。

符合預期

進度

2. 模組驗證技術建立與應用

建立 IEC62108 聚光模組驗證實驗室，取得實驗室認

證，對國內產業界提供模組

驗證服務，並增設大面積連

續式太陽光模擬器，以精進

太陽電池模組戶外性能測

試時效性與穩定性。

98 年度 已於高科太陽電池模組驗證實驗室建置符合 IEC62108 規範之 10 項測試平台(包含冰雹衝擊、機械負荷、熱循環、濕冷、濕熱、

戶外電�