工研院TOPCon太陽能電池翻轉零碳電力產業

根據臺灣電力公司今年七月公佈的再生能源發電概況顯示，太陽能發電已超越慣常水力發電成爲臺灣第一大再生能源。「永續發展館」中就展出了由經濟部能源局支持，工研院團隊研發的前瞻太陽能技術-「穿隧氧化層鈍化接觸（TOPCon）太陽電池」技術，此一技術特點是以超薄氧化層及多晶矽層來作爲背面鈍化堆疊層，可利用既有PERC產線簡單升級，來避免使用成本昂貴的電漿輔助化學氣相沉積（PECVD）或反應式電漿沉積（RPD）等設備。鈍化的表層更能有效降低表面陽光反射、充分將太陽光能吸入利用。

工研院綠能與環境研究所所長王人謙表示，穿隧氧化層鈍化接觸太陽電池具有光電轉換效率高、投報率高、能源回收期短三大優勢。目前已試量產成功，電池轉換效率達23.5％，模組功率達360W，並已於工研院臺南六甲院區進行戶外驗證，粗估20MW試量產電池及模組每年產值上看臺幣3億元，爲臺灣太陽能產業帶來強大的國際競爭力。

今年永續發展館中，展覽亮點還包含工研院研發的「瓩級的製程餘氫發電燃料電池系統」、「鈣迴路捕獲二氧化碳技術」等創新技術。「瓩級的製程餘氫發電燃料電池系統」是燃料電池系統利用製程中餘氫來發電，可協助有臺灣「護國神山」之稱的半導體產業減少碳排放。「鈣迴路捕獲二氧化碳技術」則直接吸收傳統火力發電廠或企業工廠運作的二氧化碳，減碳之餘還衍伸出高價值副產品。 工研院首創的「穿隧氧化層鈍化接觸（TOPCon）太陽電池」可降低光源反射，有效地提升光電轉換效率，在高溫環境下有着更好的穩定性。目前該技術轉換效率比起現行PERC電池多1～2％，能節省10％以上太陽能電廠用地面積，改善在陰雨天等低照度時的發電能力與烈日下的高溫衰減達3％，適合臺灣氣候，能源回收期（Energy Payback Time EPBT）也大幅縮短。 工研院研發的燃料電池系統直接採用工業生產過程的混合氣體，省去純化氫氣過程。利用製程產生的餘氫，發電的副產物更只有潔淨純水，可有效降低企業碳排。工研院已與工程設備大廠帆宣、氫能源商亞氫動力三方籤屬合作備忘錄，以臺南沙崙綠能科技示範場域作爲系統實場驗證基地，建立汲取製程餘氫發電的瓩級燃料電池系統。

既然無法完全阻止石化燃料生成二氧化碳，那就乾脆消滅工廠呼出來的二氧化碳吧！工研院研發的鈣迴路捕獲二氧化碳技術，是利用俗稱石灰石的碳酸鈣爲吸附劑原料，吸附煙氣中的二氧化碳並形成迴路。經此過程產出之高純度二氧化碳除有減碳效益外，亦可用於生產高價值的產品，如輕質碳酸鈣、微藻養殖、燃料及化學品等。目前已在臺泥花蓮和平水泥廠實地建置，爲全世界規模最大的鈣迴路試驗廠。