課程講師
白益豪、紀裕傑、陳孟炬、陳怡嘉、蘇美惠
課程簡介
聚光型太陽能電池是目前效率最高的太陽能電池，光伏轉換效率可達60%。其原因在於太陽能電池晶片特殊的疊層設計。我們將回顧此種太陽能電池目前的發展狀況以及技術門檻，及探討未來此種太陽能電池發展的趨勢及面對的挑戰。
課程目標
瞭解單一pn接面夏克立-奎艾瑟極限的光伏轉換效率限制。 突破夏克立-奎艾瑟極限所描述的光伏轉換效率之方法及疊層結構晶片設計。 瞭解因應疊層結構晶片設計的所需聚光光學元件。 瞭解因應聚光之設計所需之追日機構配套。 瞭解因應聚光後溫度控制之散熱系統設計。 針對各項技術設計門檻探索其突破可行性及趨勢分析。
適用對象
大專院校生
課程特色
本課程為國內針對此種特殊太陽能電池所首創的課程。由於此種太陽能電池的晶片設計異於其他所有的太陽能電池，以及晶片設計所需要的配套技術門檻遠高於其他所有的太陽能電池，使得此種太陽能電池的教材整合是一大挑戰。 我們要藉由本課瞭解此種聚光型太陽能電池的技術發展現況，以期在現有的基礎上追求其持續發展。所幸這些技術門檻都是台灣領先的項目。不論是半導體磊晶、光學元件、機械追蹤控制回饋、熱交換器等，台灣技術的領先將確保其具有技術整合上的先機。在現有智識的精進下，我們將探討未來此種太陽能電池發展的趨勢及面對的挑戰。
課程進度
第1週：聚光型太陽能電池導論
第2週：聚光型太陽能電池與環境搭配
第3週：幾何光學
第4週：光線追跡
第5週：二次光學
第6週：高斯光束
第7週：其他光學技術
第8週：太陽能電池效率耗損
第9週：期中測驗
第10週：太陽能電池疊層結構
第11週：穿隧二極體
第12週：磊晶技術
第13週：散熱與接收器模組組裝
第14週：聚光型太陽能追日系統
第15週：聚光型太陽電池模組驗證
第16週：產業與政策分析
第17週：經濟與環境考量
第18週：期末測驗
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先備知識
半導體材料元件尤佳