太陽能價格已到最低點？研究：電池「瘦身」後成本可再降！（01/28/2020 TechNews科技新報）
作者 Daisy Chuang
得益於技術愈來愈成熟、裝置量大幅攀升，近年來太陽能價格正不斷下滑，發電成本已經開始可以跟傳統火力發電一較高下，不過太陽能電池的價格已降至最低點了嗎？最近美國麻省理工與美國國家再生能源實驗室（NREL）發現，若太陽能電池能再「瘦」一點，成本還會持續降低。
過去幾年來，太陽能價格可以用暴跌來形容，為近年來成本降幅最大的再生能源技術，根據彭博能源財經（BNEF）資料，1977 年到 2015 年間，太陽能電池發電成本已從每瓦 76 美元最高點降至 0.3 美元，近年更因為裝置量攀升而持續下滑，過去高不可攀的太陽能技術，現在已親民許多了。
BNEF 2019 年能源展望更指出，到 2050 年時，世界一半電力將來自風力與太陽能，這都是因為每度電均化成本（LCOE）快速下降。不過技術成本降幅的空間永遠有限，要再降低成本的難度愈來愈高，除非要開發另一種太陽能技術。
目前太陽能主流技術為矽晶電池，是由矽料、矽晶圓、電池片、模組等廠商串起的龐大產業鏈，其中結晶矽為關鍵原料，矽晶圓廠熔融結晶矽後，可製成單晶矽晶棒或是多晶矽晶碇，切片後成為矽晶圓，再由中游的電池廠商將矽晶圓進行處理，成為太陽能電池，最後在經過模組廠串接電池並封裝於模組板中。
目前太陽能矽晶圓厚度約為 160 微米，但麻省理工與 NREL 科學家指出，如今矽晶太陽能正以 30% 速度持續成長中，技術也日新月異，透過製程改進，若將矽晶圓「瘦身」至 100 微米、甚至是 40 微米，有望將矽使用量降低四分之三，這樣一來太陽能成本還會更便宜。
過去雖然也有廠商想要挑戰更薄的矽晶圓，但因為太薄的電池存有脆又易碎、效率低的問題，因此最後不了了之，但研究人員表示，現在的設備技術以及新的太陽能結構研究有辦法跨越這些挑戰。
科學家研究包含鈍化發射極觸點（PERC）等在內的四種不同太陽能結構，發現若將矽晶圓厚度縮減至 40 微米並用新工藝製造電池，幾乎不影響性能。麻省理工博士後 Zhe Liu 表示，在矽晶圓厚度研究中，我們發現在某一範圍內，太陽能效率不會變，因此成本就有下降的空間。
雖然對於廠商來說，研發新的厚度、更換設備這些事情無疑是耗時又昂貴的過程，但新技術不僅有機會降低成本，也能讓產業繼續向前走。Liu 表示，透過目前的技術，厚度應可降至 100 微米，且新型的裂紋檢測等也有助於縮小矽晶圓的厚度。
科學家認為，未來若成功研發矽晶體生長技術，就不需要再切割矽晶棒或是矽晶碇，也有助於太陽能電池瘦身，厚度甚至有機會降至 15 微米。
針對這項研究，亞利桑那州立大學助理研究科學家 Andre Augusto 表示，製造太陽能成本支出最多的部分為矽料和矽晶圓，因此在產業快速擴張的情形下，薄矽片不僅可以解決矽晶源供應問題，製造出更多的太陽能電池，且薄電池更耐熱，也有其他的優勢。
完整內容請見：
http://technews.tw/2020/01/28/solar-panel-costs
更多相關訊息請見：
For cheaper solar cells, thinner really is better
http://news.mit.edu/2020/cheaper-solar-cells-thinner-0127
New Energy Outlook 2019
https://about.bnef.com/new-energy-outlook/
Solar PV power cost from 1977 to 2015
https://www.researchgate.net/figure/Solar-PV-power-cost-from-1977-to-2015-Source-Bloomberg-New-Energy-Finance-15_fig4_321943289
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