工業技術研究院於臺灣國際智慧能源週宣佈,攜手國內七家光電指標廠商成立「TBC 光電技術聯盟」,共同推動新一代高效率太陽電池技術的國產化。此聯盟涵蓋太陽電池、模組、材料及設備相關業者,期盼透過產研協同合作加速下世代技術的大量生產與市場導入。
串聯跨領域產業鏈 打造在地綠能技術陣容
這次成立的「TBC 光電技術聯盟」,成員包含元晶、聯合再生、茂迪、續日、友晁、立創以及碩禾等七家企業。在經濟部能源署的政策計畫支持下,聯盟旨在打破過去國內廠商各自分散研發的模式,整合上游材料、中游電池與模組,以及下游製造設備供應鏈。
面對全球對於綠電的強勁需求,以及國際市場競爭壓力,國內業者透過聯盟平台進行技術驗證與產線對接。聯盟代表指出,業者共同參與能縮短新技術從實驗室走向工廠量產的時程,協助臺灣光電產業在國際供應鏈中鞏固競爭優勢,並因應 2050 淨零轉型所產生的能源缺口。
突破矽晶轉換極限 相容既有製造產線
工研院開發的穿隧氧化鈍化背接觸(TBC)太陽電池技術,結合了穿隧氧化層鈍化接觸(TOPCon)與交指式背接觸(IBC)的雙重優勢。該技術將電池正面的金屬電極全面移設至背面,完全解決了導線柵線遮蔽陽光的問題,顯著擴大有效受光面積,並搭配鈍化接觸設計降低電學損耗。
除了結構創新,工研院同時展示了「雷射銀包銅電極技術」,減少高昂的貴金屬銀使用量,有效調降電極製作成本。工研院表示,TBC 技術的另一大優勢在於能與現有的太陽電池生產設備互相相容,製造商無需大幅替換既有產線即可進行設備升級,降低升級轉型的資金負擔。此外,正面無柵線的平滑美觀外觀,使其極為適合應用於建築整合型太陽光電(BIPV),並具備未來疊加疊層電池技術的拓展潛力。
產業意義
對臺灣製造業與自動化設備供應鏈而言,TBC 技術的推動帶來了顯著的設備升級與在地化生產機遇。過去光電廠若要全面汰換舊製程,往往面臨龐大的硬體更新支出;而 TBC 技術具備產線相容特性,意味著模組廠與電池廠可在既有的自動化搬運設備、雷射加工機台與檢測儀器上進行升級塗佈或改裝,降低自動化升級門檻。
這對於國內機械與自動化設備業者是一大利多。隨著電池結構改變,生產現場對精密雷射加工設備、高精度自動化印刷機台以及自動光學檢測(AOI)設備的需求將大幅增加。設備廠商可為工廠量身打造結合雷射點佈與背面電極排列的自動化製造單元。此外,臺灣半導體與高科技製造業對綠電需求極高,在地生產高轉換效率的 TBC 模組,有助於穩定國內產業綠電供應鏈,提升整體供應鏈的碳韌性。
技術解析
穿隧氧化鈍化背接觸(TBC)技術,是結合 TOPCon 與 IBC 技術的太陽電池新架構。傳統太陽電池的正反兩面均設有金屬電極,正面電極雖然負責收集電子,但金屬線條會遮擋陽光照射,造成光學損耗。TBC 技術運用 IBC 的背接觸設計,將所有正負極導線全部轉移至電池背面;同時結合 TOPCon 的超薄穿隧氧化層與超薄多晶矽層,使電子能夠穿隧而出,同時阻隔載子複合,從而大幅提升光電轉換效率。
在電極材料方面,傳統高效電池極度依賴高純度銀漿,造成生產成本居高不下。聯盟採用的「雷射銀包銅電極技術」,是以銅作為電極核心金屬,表面包覆一層極薄的金屬銀,並透過高精度雷射燒結技術進行導電線路開孔與電極成形。在產線現場,自動化雷射設備需進行微米級的精準定位與燒穿作業,並搭配塗佈機將銀包銅材料均勻佈設於背面複合結構上。這種製程在保有良好導電性與耐候性的同時,大幅降低貴金屬原料費用,使高效能電池具備經濟實惠的商業化量產可行性。
常見問題
什麼是 TBC 太陽電池技術?
TBC 為穿隧氧化鈍化背接觸技術,結合 TOPCon 與 IBC 設計,將正面金屬電極全部移至背面,可消除導線遮光問題並提升光電轉換效率。
TBC 光電技術聯盟包含哪些主要成員?
該聯盟由工研院串聯元晶、聯合再生、茂迪、續日、友晁、立創與碩禾等七家國內光電材料、設備與模組製造業者共同組成。
雷射銀包銅電極技術如何降低太陽電池成本?
該技術以價格較低廉的銅作為電極導線核心並覆上薄銀層,搭配高精度雷射燒結加工,在保持導電效能的同時大幅減少貴金屬銀的使用量。
