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聚光型太陽能電池發展趨勢

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資源出處
教育部能源科技人才培育計畫-太陽能教學聯盟中心
作者
白益豪、紀裕傑、陳孟炬、陳怡嘉、蘇美惠
服務單位
國立東華大學
上傳日期/出版日
2018-06-20

資源內容

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

先備知識

半導體材料元件尤佳

適用領域或議題

自然科學

適用對象

學習者

適用年級

大專院校生

先備知識/能力

半導體材料元件尤佳

授權方式

著作權所有

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