舊太陽能板正面臨汰換期 專家：導入新技術時機成熟可大幅提升

鈣鈦礦太陽能電池技術突破，專家團隊成功將其與矽基太陽能電池疊層結合，光電轉換效率可望超過31%，遠高於目前市售產品22至24%的效率。中研院關鍵中心研究團隊指出，鈣鈦礦材料具有極高吸光係數，僅需幾百奈米厚度即可完全吸收太陽光，與矽基材料互補。這項技術若成功商業化，將能在不增加土地使用面積的情況下，提升台灣太陽光電產量約50%，對綠電供給將有顯著幫助，特別是面對台灣土地資源有限的挑戰。

中研院關鍵中心合聘研究員朱治偉解釋，矽材料的吸收係數相對較低，需要較厚的材料才能有效吸收光線。相較之下，鈣鈦礦材料具有非常特殊的特性，其吸光係數極高，只需幾百奈米的厚度就能完全吸收太陽光，大幅減少所需材料用量。研究團隊成功將這兩種技術結合，創造出更高效能的太陽能電池。中研院關鍵中心合聘研究員郭宗枋表示，他們預計將疊層元件的效率推升至超過30%，模組端效率可達28%以上，整體發電量至少可提升30%。然而，研發過程中仍面臨諸多挑戰，包括如何有效連結兩種半導體材料，以及長晶、成膜、鈍化、電極製作與元件設計等工程問題。

此外，鈣鈦礦材料具有鹽類結構，遇水氣容易分解而破壞結構。朱治偉指出，要延長其壽命，必須透過封裝技術阻絕水氣。中研院關鍵中心合聘研究員衛子健則強調，實現大面積應用是全球性挑戰，因鈣鈦礦太陽電池由多層奈米級薄膜組成，要在一平方米大小的面積上維持鍍膜均勻性和結晶品質相當困難。

中研院關鍵議題中心主任李超煌表示，矽基材料與鈣鈦礦材料吸收太陽光譜的範圍恰好互補，這項技術目標是在不增加土地使用面積的情況下，提升太陽能發電裝置容量。他指出，台灣二十年前開始大規模安裝太陽能光電板，這些舊設備現在正面臨更換期，正是導入新技術的好時機。若能將這些舊太陽能電池更換為效率超過30%的新產品，將為台灣綠電供給帶來顯著幫助。

然而，電力去碳化不僅需要太陽能和風能，還需要儲能系統配合。台灣已建立全台最大單一儲能案場，能量相當於900戶家庭一個月的用電量。根據國際能源署預測，全球儲能容量需從目前的200GW增加到2030年的1500GW，增長約8倍。

雲豹能源副總譚宇軒分享，在2023年4月3日全台大停電時，儲能系統在幾秒內提供了500MW的支援，避免了大規模斷電。儲能系統反應速度遠快於傳統發電機組，能在秒內支援電網應對突發狀況。台普威營運長馮浩翔指出，台灣儲能市場過於單一，目前主要集中在調頻和增強性調頻服務，未來應拓展至虛擬慣量、全黑啟動、電壓控制等多元應用，甚至可替代昂貴的電網投資。

專家們一致認為，台灣能源轉型需要軟硬兼施。中經院分析師鄭睿合強調綠能轉型需兼顧硬體和軟體方面。台灣綠電應用協會秘書長許博涵則呼籲，在支持綠電的同時，應確保這些綠電與生態環境友善，能與既有產業共榮發展，並建立完善的法規與管理機制。

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