臺灣博碩士論文加值系統

在目前廣泛使用的能源日趨枯竭，而人類需求日增的情形下，開發替代性能源為各國必要的發展方向，特別是再生能源的利用。其中最普遍而又取之不盡的太陽能。世界上已有許多國家在研究太陽能的利用尤其是先進國家發展較快，應用也較廣，如工業、農業、交通、資訊、醫療衛生、航空事業及生活住宅，由於近年來能源問題，逐漸受到各國所重視，而太陽能是一種免費、無污染又取之不盡、用之不竭，是一種可以利用來發電的一種相當好的能源。
近年來，隨著各項資源慢慢的耗盡，太陽能的轉換利用還有發電的議題越來越受人們重視，因此開始研究探討其使用原理，而本論文主要是在探討在薄膜太陽能電池是新世代的技術，由於不需使用矽晶，可以克服目前上游原料不足的困擾，也不用隨著原料價格而影響製造成本和影響利潤，只要有TCO玻璃即可製造，目前最為熱門的薄膜太陽能中的原理及運用。
非晶矽的優點在於對於可見光譜的吸光能力很強，而且利用濺鍍或是化學氣相沉積方式在玻璃或金屬基板上生成薄膜的生產方式成熟且成本低廉，材料成本相對於其他化合物半導體材料也便宜；不過缺點則有轉換效率低(約5~7%)，以及會產生嚴重的光劣化現象(就是在受到UV照射後會使得轉換效率大幅降低)的問題。
而本文所要探討的非晶矽薄膜太陽能目前台灣只有一家製造廠商(全球目前所知也只有四家)還在初步的階段，如能再將轉換效率再提高、玻璃作成可透光就較能廣泛應用在如綠建築(居家、大樓或重大的公共建設)、沙漠或其他陽光充足較大的空曠的地方，一定會帶來更大能源及經濟效益。

Transformation of solar energy to electric power has recently gained more attentions due to serious consumptions of natural energy resources. This study aims to investigate the principle and implementations of amorphous silicon (a-Si) thin film solar panels. Because this relatively new technology requires only TCO glass instead of silicon wafer, the profit of manufactures can be maintained regardless the fluctuation of raw material prices. The advantages of a-Si films include high absorption to light and low cost due to the maturity of manufacturing process with sputtering on metal or glass core board. Disadvantages of a-Si films include low efficiency of transformation (5~7%) and significant photo-aging effect.
Currently, there is only one manufacture produces the a-Si thin film solar panel in Taiwan and the implementation of this technology is in the preliminary stage. More profit can be generated if the efficiency of transformation is improved and the glass is more translucent to fit the requirements of green building materials.

中文摘要 ……………………………………………………………… i
Abstract …………………………………………………………… iii
致謝 ………………………………………………………………… iv
目錄 …………………………………………………………………… vi
表目錄 ……………………………………………………………… vii
圖目錄 ……………………………………………………………… Viii
第一章 緒論 ………………………………………………… 1
1.1 研究背景與動機 ………………………………………… 1
1.2 太陽能電池與種類………………………………………… 3
1.2.1單晶矽太陽能電池 ………………………………………………5
1.2.2多晶矽太陽能電池……………………………………………… 6
1.2.3非晶矽太陽能電池 …………………………………………… 7
1.3 論文架構……………………………………………………………11
第二章 非晶矽薄膜太陽能電池 …………………………………… 12
2.１ 前言 ………………………………………………………… 12
2.2 太陽能電池的原理 ………………………………………… 15
2.3 太陽能電池的構造 ……………………………………………18
2.3.1 基板 …………………………………………………………… 19
2.3.2 導電層………………………………………………………… 20
2.3.3基收層…………………………………………………………… 20
第三章 非晶矽薄膜太陽能的製作流程……………………………… 22
3.1 前言…………………………………………………………… 22
3.2 薄膜太陽能前段CELL段製程流程架構 ……………………… 24
3.3 薄膜太陽能後段Module段製程流程架構……………………… 30
第四章非晶矽薄膜太陽能的主要製程研究 ……………………… 39
4.1 雷射切割……………………………………………………… 39
4.2 電將增強式化學氣相沉積(PE-CVD)………………………… 45
4.3 物理氣相沉積(PVD)…………………………………………… 49
4.4 品質檢測(QASR)………………………………………… 52
4.5 電性檢測模擬…………………………………………… 56
第五章 結論與未來展望 ………………………………………… 60
參考文獻 …………………………………………………………… 61

1黃文雄，民國六十七年，太陽能之應用及理論，協志工葉叢書出版股份有限公司 。
2張桂花，2000年，「日本重大核能事件報導」，台電月刊，第447期，，56-58頁，3月。
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9廠商提供。
10廠商提供。
11資料來源：淺論太陽能的發電。檢索日期2007.10.28，
ttp://www.shs.edu.tw/works/essay/2006/03/2006033117175367.pdf
12劉文漢， “中壢地區全天後即時太陽光電發電之間測分析” ，私立中原大學碩士論文，民國91年。
13廠商提供。
14進譯，“超高效率太陽能電池－從愛因斯坦的光電效應談起”，物理雙月刊，第二十七卷，第五期，第 705-718 頁，2005年。