王文獻 / 工研院材化所
PV參訪內容說明
3. 輕量化可彎曲矽晶模組
傳統矽晶太陽能模組使用玻璃封裝，重量重加上模組剛性與硬度高，因此安裝位置受到限制。例如，目前的太陽能發電站通常安裝在閒置土地、海邊或山區。在廣為佈建之下，傳統的矽晶系太陽發電站可以安裝的位置變得更少。在這種情況下，為了加速太陽能發電場域的建置，在城市中進行大規模發電已經成為關注焦點。本次就有多家廠商推出輕量化與軟性可彎曲的矽晶太陽能模組，因應未來安裝場域不足或場所不良的問題(圖七、圖八)。
圖八、薄型可彎曲矽晶模組
過去受限於電池模組效率低，如果將前板玻璃改為塑膠透明薄膜，將會導致整體模組效率降低，不過當TOP Con與HJT整合M10或M12太陽能矽晶電池成為標準商用模組後，其模組效率都提高到22%以上，即使因為輕量化議題而改用氟系樹酯薄膜(如PVDF或ETFE)作為表面層透明前板材料替代剛性玻璃，除了重量可減少60%以上，模組效率下降的差異並不多，約略相當於PERC模組約18～19%，應該可以符合場域需求。同時，據現場廠家的解說，其並不會影響模組的信賴性，可等同一般模組20年的耐受性要求。在未來輕量化太陽光電模組具有應用的多樣性，不僅只應用於屋頂型輕量化市場，並可涵蓋至都市建築牆面或圓形屋頂、農業設施、或斜坡等，安裝在步道、椅子、路燈、涼亭、告示牌、公車站等地方。
由於當輕量化模組輕又薄並且安裝工法也更多元，能具有實證安裝測試與展示輕量化太陽光電模組的優點，實踐成為綠能生活的園區。因此只要能在確認耐候性等問題，未來應該有機會成為新模組產品。
4. 次世代太陽能電池模組發展趨勢
現有廠商開發展示的電池模組效率雖達到25%左右，但是也接近矽晶太陽能電池的理論極限值，往後不論是HJT、TOPCon或Backcontact (HPBC or ABC)等矽晶系材料，要在既有的矽晶電池上再往高效率提升應該有難度。但是為了因應未來新的應用需求，例如車載發電或太空電站無人車等所需的次世代電池(電池效率>30%)開發，在會場中有日本如TOSHIBA、SHARP等廠商展示新的太陽電池模組與應用說明。
(1) TOSHIBA
東芝主要展示2種薄膜太陽能電池模組技術，分別為氧化亞銅(Cu2O)透明薄膜太陽能電池與軟性薄膜鈣鈦礦太陽電池。其中氧化亞銅(Cu2O)透明薄膜太陽能電池，目前的發電效率雖然只有10.3%左右，但透過氧化亞銅(Cu2O)透明薄膜吸收短波長的光與矽晶電池模組吸收長波長的光串聯形成Tandem模組，可讓整體模組發電效率超過30% (圖九)。
圖九、氧化亞銅(Cu2O)透明薄膜太陽能電池Tandem模組光轉換示意圖
次世代模組效率大於30%的意義在於，可使電動車在無充電情況下單獨靠PV發電提供行走續航力，經由NEDO委託研究試算，在30%時約可行走39 km；未來改善Tandem的模組效率到接近理論效率42.3%時，續航力將可提高到55 Km。如果可達到39 km的續航力，對於短程使用者而言就不用在自家裝設EV充電設備，也將使電動車的使用更方便(圖十)。
東芝的另一個薄膜太陽能產品為聚合物薄膜型鈣鈦礦太陽能電池，與廣泛使用的矽晶矽太陽能電池相比，聚合物薄膜型鈣鈦礦太陽能電池具有許多優勢，因此被認為是次世代的太陽能電池。聚合物薄膜型鈣鈦礦太陽能電池具有更薄、更輕、更柔軟，可以安裝在無法承受重物的屋頂或辦公室窗戶等地方，解決矽晶型太陽能電池在使用可能受到的限制，特別是在 ......
5. 模組廢棄回收進展
早期設置的太陽電池模組發電系統已逐漸達到20年的使用年限，達到使用壽命的模組將被汰除更新，隨之而來的大量廢棄物也將產生新的環境社會問題，為了因應未來大量廢棄太陽能板所衍生的問題， Solar Frontier及多家日本企業在NEDO的協助下投入矽晶太陽能板回收製程與應用開發，目前主要的回收製程仍然採用破裂精煉方式進行分離，並將模組占比最重的玻璃基板進行回收後的應用去化，例如做為再生玻璃板、混泥土玻璃磚，或做成玻璃棉應用於斷熱材料等(如圖十四)。
圖十四、Solar Frontier與NEDO合作材料回收與應用說明
日本產氫技術發展策略
過去大量產氫的技術方法一直沒有定論，灰氫、藍氫、綠氫或由澳洲褐煤取得氫，何者最有價值也都處於評估階段。在日本政府新訂定2030年氫能源產量政策目標後(圖十五)，豐田集團與千代田化工也由雙方高層(常務)在豐田汽車的展場宣布合作，公開大規模水電解產氫的里程碑與目標(圖十六)。為了表示慎重與決心，雙方也說明為何豐田與千代田要共同開發來加速氫氣大規模生產的可能，其一主要是要配合日本政府的2030氫氣基本戰略目標，再者豐田有開發氫能車Mirai的實證經驗。根據豐田說明，其 ---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。