2024年12月26日,臺灣鈣鈦礦研發及產業聯盟在新竹暐順經貿大樓舉辦了「第二屆台灣鈣鈦礦材料供應鏈座談會」。本次座談會邀請台灣鈣鈦礦科技、工研院材化所、光洋應材、台灣永光化學、機光科技等多家業界代表,以及30多位聯盟成員及產學研界專家參與,現場交流熱烈,共同探討鈣鈦礦太陽能材料技術的最新進展及未來方向。
會議由臺灣鈣鈦礦研發及產業聯盟陳來助理事長的致詞揭開序幕,他回顧了2024一整年,國內鈣鈦礦太陽能產業充滿著蓬勃活力,不論是學術單位的研究突破,抑或企業的最新進度規劃,都讓我們看到新一代太陽能技術的潛力。而正在此刻,與台灣相鄰的日本及中國企業在布局鈣鈦礦太陽能上皆動作頻頻,日本鈣鈦礦指標企業積水化學宣布投入3100億日圓,打造柔性鈣鈦礦太陽能電池工廠,其中投資額的一半由日本政府直接補助,積水化學並規劃在2030年達成1GW產能。中國極電光能在上個月宣佈完成鈣鈦礦太陽能1GW產線準備,在其他龍頭企業的帶領下,中國鈣鈦礦太陽能產業可望在2025年迎來量產,屆時滲透率將迎來爆發式增長。陳理事長表示:「在歲末年終,我們邀請各界先進參與座談,目的就是攜手打造鈣鈦礦台灣隊,強棒出擊迎接全球市場的機會與挑戰。」
台灣鈣鈦礦科技林漢塗研發長分享12月中參加中國鈣鈦礦疊層電池產業化論壇所見,並整合日本鈣鈦礦產業化政策,向與會來賓進行分享,林漢塗指出,鈣鈦礦太陽能電池的發展過程中,除了朝大面積、高轉換效率的方向發展,在室內弱光發電的產品開發也蘊含龐大商機,不僅如此,鈣鈦礦甚至可以作為發光材料應用於顯示器產業。而在鈣鈦礦太陽能電池的成本結構上,材料便占了63%,他提到,在100MW規模產線的降本階段,材料成本的削減是重中之重,尋找更加便宜且實用的材料來源,是各家材料供應商的機會與挑戰。
工研院游勝閔博士是工研院最早一批從事鈣鈦礦研究的團隊成員之一,在投入鈣鈦礦太陽能領域前,他親自見證PERC材料的快速降本,也預測鈣鈦礦太陽能勢必走上降本之路。由於台灣國土面積有限,在台灣想要推展鈣鈦礦太陽能電池,勢必得朝向高效疊層電池發展。此外,由於環境意識的抬頭,發展無鉛/無毒鈣鈦礦技術是工研院、乃至各家企業的重點項目。唯有讓電池無毒化,使用的場域才能更加多元,也能讓民眾更加放心。
作為鈣鈦礦太陽能核心工藝之一,濺鍍技術的原材料對於鈣鈦礦太陽能電池的製造至關重要。光洋應材處長陳逸傑分享了公司在透明導電膜材料(TCO)靶材方面的創新舉措,除了能以玻璃作為基底,還能應用於柔性基板上!此外他強調光洋的靶材具備高回收率,除了為客戶降低生產成本,還推動了再生能源產業的可持續發展。
擁有合適的製程原物料只是確保生產過程不落後競爭者,而邁向成功的另一半關鍵則是掌握卓越的鈣鈦礦封裝材料。台灣永光化學主任尹大中分享,在眾多鈣鈦礦太陽能電池材料中,玻璃及封裝膠便占了總材料成本的37%,全球封裝膠材料市場份額將在2030年達到75.6億美金。永光化學封裝膠以「UV光固化」設計概念,具有省時、低耗能、抗紫外線、與導電層相容性高,以及具備優良阻水性等特性。通過配方優化,永光的封裝膠產品可通過國際標準規範測試,並滿足客戶在不同應用中的需求。
主流的鈣鈦礦製程技術,可分為正式NIP/反式PIN結構,機光科技趙清煙副總提到,目前NIP與PIN結構的實驗室效率均已突破26%,接近矽基電池26.7%,而鈣鈦礦電池的理論極限是31%,仍有成長空間。對於技術結構與挑戰,正式結構的熱穩定性為主要改進方向,反式結構則須解決離子遷移穩定性挑戰。目前中國的主流技術為反式結構,台廠的技術發展路徑,則將受到N型TOPCON矽基疊層電池的技術進程所影響。未來,透過材料與結構創新,將進一步提升鈣鈦礦電池的效率與穩定性,尤其是應對環境因素對吸光層的影響。
座談會尾聲,陳來助理事長總結道:除了今日與會講者分享的眾多鈣鈦礦材料,未來在美中貿易衝突態勢擴大、以及太陽能產業邁向1TW(1000GW)所造成的原物料需求爆發下,包含金、銀、銻等材料皆可能面臨稀缺的挑戰,鈣鈦礦太陽能產業鏈業者除了需要選擇替代性產品,材料回收的潛在商機更是龐大。他希望透過聯盟平台,凝聚產官學界力量,共同為鈣鈦礦技術的全球化的商機及挑戰開創新局。
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