工研院TOPCon太阳能电池翻转零碳电力产业

根据台湾电力公司今年七月公布的再生能源发电概况显示，太阳能发电已超越惯常水力发电成为台湾第一大再生能源。「永续发展馆」中就展出了由经济部能源局支持，工研院团队研发的前瞻太阳能技术-「穿隧氧化层钝化接触（TOPCon）太阳电池」技术，此一技术特点是以超薄氧化层及多晶矽层来作为背面钝化堆叠层，可利用既有PERC产线简单升级，来避免使用成本昂贵的电浆辅助化学气相沉积（PECVD）或反应式电浆沉积（RPD）等设备。钝化的表层更能有效降低表面阳光反射、充分将太阳光能吸入利用。

工研院绿能与环境研究所所长王人谦表示，穿隧氧化层钝化接触太阳电池具有光电转换效率高、投报率高、能源回收期短三大优势。目前已试量产成功，电池转换效率达23.5％，模组功率达360W，并已于工研院台南六甲院区进行户外验证，粗估20MW试量产电池及模组每年产值上看台币3亿元，为台湾太阳能产业带来强大的国际竞争力。

今年永续发展馆中，展览亮点还包含工研院研发的「瓩级的制程余氢发电燃料电池系统」、「钙回路捕获二氧化碳技术」等创新技术。「瓩级的制程余氢发电燃料电池系统」是燃料电池系统利用制程中余氢来发电，可协助有台湾「护国神山」之称的半导体产业减少碳排放。「钙回路捕获二氧化碳技术」则直接吸收传统火力发电厂或企业工厂运作的二氧化碳，减碳之余还衍伸出高价值副产品。 工研院首创的「穿隧氧化层钝化接触（TOPCon）太阳电池」可降低光源反射，有效地提升光电转换效率，在高温环境下有着更好的稳定性。目前该技术转换效率比起现行PERC电池多1～2％，能节省10％以上太阳能电厂用地面积，改善在阴雨天等低照度时的发电能力与烈日下的高温衰减达3％，适合台湾气候，能源回收期（Energy Payback Time EPBT）也大幅缩短。 工研院研发的燃料电池系统直接采用工业生产过程的混合气体，省去纯化氢气过程。利用制程产生的余氢，发电的副产物更只有洁净纯水，可有效降低企业碳排。工研院已与工程设备大厂帆宣、氢能源商亚氢动力三方签属合作备忘录，以台南沙仑绿能科技示范场域作为系统实场验证基地，建立汲取制程余氢发电的瓩级燃料电池系统。

既然无法完全阻止石化燃料生成二氧化碳，那就干脆消灭工厂呼出来的二氧化碳吧！工研院研发的钙回路捕获二氧化碳技术，是利用俗称石灰石的碳酸钙为吸附剂原料，吸附烟气中的二氧化碳并形成回路。经此过程产出之高纯度二氧化碳除有减碳效益外，亦可用于生产高价值的产品，如轻质碳酸钙、微藻养殖、燃料及化学品等。目前已在台泥花莲和平水泥厂实地建置，为全世界规模最大的钙回路试验厂。