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2-4 化合物薄膜太陽能電池

為非晶矽太陽能板，採用濺鍍或印刷方式製作，依據材料不同可分為 Amorphous、CdTe、
CIGS 等，Amorphous 薄膜前幾年在台灣相當熱門，在當時因為具有價格優勢，目前多數量產
薄膜太陽板轉換效率仍無法與晶矽太陽板抗衡，所需安裝面積大，且結晶矽大幅度降價，目
前業界採用數目越來越少（但是其低製造成本仍然使其在市場有一席之地），如圖 2-9 所示

化合物類太陽能電池是使用多種半導體材料混搭的太陽能電池，相較於矽基太陽能電
池，化合物類太陽能電池具有以下幾項光電特點：
1. 使用多種半導體材料，能夠吸收光的波長範圍比矽更寬，因此，理論上光電轉換效率高。
2. 矽基太陽能電池效率會隨著結點溫度上升而減小，而化合物類太陽能電池效率的溫度效應
較小。
3. 矽基太陽能電池的串聯設計受陰影影響較大，一旦有單元被陰影覆蓋而不發電會降低整體
功率，而化合物類太陽能電池受陰影影響較小。
目前具有代表性的化合物類太陽能電池有以銅、銦或硒為原料的 CIS 太陽能電池， 在上述原
料中增加了鎵的 CIGS 太陽能電池，另外使用二元化合物半導體的有碲化鎘(CdTe)與碲化鎵
(GaTe)太陽能電池。

CIGS 是目前薄膜太陽能電池中轉換效率最佳者，在標準環境之光電轉換率可達 19.5%，
隨著銦鎵含量的不同，對光吸收範圍可從 1.02eV 至 1.68eV。CIGS 結構的最底層為基板，通
常使用的材質有玻璃或是可撓性的鋁箔、銅箔、PI (Polyimide)板，基板上濺鍍一層 Mo 背電
極，往上一層為 CIGS 光吸收層，再上一層為 CdS 緩衝層，再上一層為 ZnO 為透明導電層，
此層除了作為上電極之外，還須能讓光線順利通過到達 CIGS 光吸收層， 最後會鍍上金屬鋁
導線。

目前，在已產業化的化合物類太陽能電池中，美國 First Solar 發展碲化鎘太陽能電池，
日本的 Solar Frontier 發展 CIS 太陽能電池，Honda Soltec、IBM、GOOGLE 公司，以及國內
的新能、太陽海等廠商，發展 CIGS 太陽能電池。

圖 2-9 化合物薄膜太陽能電池實體圖

2-5 聚光型太陽能電池

晶片由砷化鎵作為發電材料，又稱為三五族，其特點為發電效率高（可達 35%~40%），但
需要一個精準的追蹤裝置（Solar tracker）將晶片對準太陽，因此在整體造價上與矽結晶系
統相比仍然偏高，另外長期的運轉維護也是要考慮的問題，雖然轉換效率高但是由於向陽時
間長，過去用於太空產業，現在搭配太陽光追蹤器可用於發電產業，比較不適合用於一般家
庭，耐熱性比一般晶圓型太陽能電池又來的高，不是很普遍。

聚光光伏技術 CPV 是使用透鏡或反射鏡將太陽光聚焦到高效率太陽能電池的一個小區域

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