半導體應用於太陽能    鈣鈦礦成為未來新星

編譯／施毓萱

半導體在清潔能源技術中發揮著關鍵作用，持續促進清潔能源的發展。以主要由半導體組成的光伏電池（photovoltaic cell, PV cell），其導電性（conductivity）比絕緣體高，卻又不必金屬好。其中矽晶（c-Si）、碲化鎘（CdTe）等不同類型半導體會被用於太陽能電池（solar cell）中。

矽是最被廣泛作為光伏電池的半導體材料，而矽製造的太陽能電池更便宜、壽命長、高效矽晶電池。矽晶電池由矽原子以晶格（crystal lattice）連結組成，這樣的結構提高了光電轉換效率。

雖然硒化銅銦鎵（CIGS）和CdTe都屬於常見的薄膜光伏電池，但CIGS效率比矽更低，而且這兩種都更需要被保護。另外，還有鈣鈦礦（Perovskite）半導體可以達到類似矽晶的效率。雖然鈣鈦礦電池的缺點是壽命較短，但令人驚訝的是鈣鈦礦太陽能電池的效率在十年內從3%提升到25%以上。

儘管如此，鈣鈦礦正逐漸受到關注，與矽電池相比更容易製造，適合作為矽的替代品。因為這些材料可以透過便宜、產量大的原料合成來降低成本，如溴、碘和鉛。總而言之，矽半導體可以在太陽能電池中發揮著關鍵作用，但鈣鈦礦可能會逐漸普遍，然而還需要進行更多的研究改進其缺點。

資料來源：AZO MATERIAL

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