高聚光型太陽能電池之鍺磊晶片製作技術研發;Fabrication and Sudy of Ge Epitaxial Substartes for HCPV Solar Cells

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Title:	高聚光型太陽能電池之鍺磊晶片製作技術研發;Fabrication and Sudy of Ge Epitaxial Substartes for HCPV Solar Cells
Authors:	李勝偉
Contributors:	中央大學材料科學與工程研究所
Keywords:	環保工程
Date:	2009-09-01
Issue Date:	2012-10-01 11:22:37 (UTC+8)
Publisher:	行政院國家科學委員會
Abstract:	太陽電池種類繁多，目前世界各國除了積極提升傳統矽基太陽能電池轉換效率外，高效率Ⅲ-V 族化合物太陽電池製作技術的開發也是另一個發展重點。而結合高效率Ⅲ-V 族多接面太陽電池與菲涅爾透鏡(Fresnel lens)之聚光型太陽能發電(HCPV)系統，因為可以大幅降低發電成本而備受矚目。目前HCPV 系統研發成果最佳者首推美國Spectrolab 公司，該公司是以鍺晶圓作為基板，利用金屬有機氣相磊晶法製備磷化鎵銦/砷化鎵/鍺 (GaInP/GaAs/Ge)多接面太陽能電池結構，然而在HCPV 系統之中，Ⅲ-V 族多接面太陽電池佔整體製造成本相當高的比重，尤其是上游材料具高毛利的鍺晶圓，因此如何降低 Ⅲ-V 多接面太陽電池的材料成本便成了相當重要的課題。鍺磊晶片因為結合了成熟且便宜的矽晶圓製作技術並符合高價值Ⅲ-V 族太陽電池的需求，近來受到了廣泛的注意與研究。尤其鍺材料因有較小的半導體能隙，因此使用鍺磊晶片可使Ⅲ-V 族多接面太陽能電池所吸收的太陽光譜往長波長範圍移動，增加元件操作時的光電流，從而增強單位面積的總體能量轉換效率。但由於鍺材料與矽基材之間相當大的晶格不匹配，製作高鍺濃度且具低缺陷密度的鍺磊晶片在矽基材上便相當具有挑戰性。為了克服這項挑戰，本計畫申請人在中大HCPV 研究團隊中主要擔任Ⅲ-V 族多接面太陽電池鍺晶片製作技術開發的工作，因此希望藉由本研究計畫的構想與執行，開發出高品質且製程成本低廉的鍺磊晶片製作技術，以期有效降低Ⅲ-V 多接面太陽電池的材料成本，進而降低HCPV 系統整體的發電成本。 ; 研究期間 9801 ~ 9812
Relation:	財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心
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