[发明专利]改良式太阳能发电装置及其制造方法

说明书

一种改良式太阳能发电装置的制造方法，包含一半导体材料制备步骤，及一模组结合步骤。首先执行该半导体材料制备步骤，制备一N型半导体材料模组，及一P型半导体材料模组。接着执行该模组结合步骤，将该N型半导体材料模组及该P型半导体材料模组组合在一起，并于N型半导体材料模组之表面制造多个孔洞结构，每一孔洞结构内填入具有导电与催化效果的填充体，接着再制作一N电极及一P电极，最后在N型半导体材料模组表面覆加聚光材料，如此可以形成改良式太阳能发电装置。

技术领域

本发明是有关于一种太阳能发电装置，尤其是一种改良式太阳能发电装置及其制造方法。

背景技术

随着科技技术不断地推陈出新，新的电器与电子产品设备也越来越多且渗透到每一个人日常生活的各环节，人们对电能之需求也越来越大。然而在现有技术中，电力来源主要来自火力发电、水力发电和风力发电。

火力发电需要消耗大量燃煤资源、石油资源或天然气资源，不但成本高昂，同时在消耗这些能源过程中，又会对地球生物的生存环境产生极大之污染。

水力发电受到严格的地理条件限制，且伴随水资源短缺的现实情况，水力发电前景其实并不乐观。而风力发电却受到气候条件之限制，更对风速要求极高，目前的技术并未到达经济效益，还不适合于大力发展。

太阳能是大多数人公认属一种干净无污染且取之不尽的绿色能源，目前的学界及业界一直以来都致力发展太阳能发电之技术，但是目前太阳能发电的制造科技并无法有效推升，使目前的发电成本居高不下，无法取代石化发电产业，使目前太阳能发电技术一直无法普及的真正原因。

早期非晶硅太阳能板是唯一商业化的薄膜型太阳能电池材料，其优点在于对可见光谱的吸收能力比较强，且使用溅镀或者是使用化学气相沉积在玻璃或金属基板表面生成薄膜的生产技术门槛较低，但必须耗费大量电力及设备采购，使成本无法降低，此外光电转化效率无法有效提升(约12±3%)，还会产生严重的光劣化现象(也就是受到UV光照射后会，使得转化效率大幅降低)的问题，造成此类技术所生产之产品，一直无法打开太阳能市场。

由上述说明可知，目前太阳能发电技术瓶颈如下：

一、转换效率差：

太阳能发电是借由日光之能量，将半导体中的电子从价电带激发到导电带，在导电带上汇集足够多的电子且开始流动就形成电流，在价电带上的“电子-电洞对(Electron holepairs)”中的电子因吸收太阳光的能量而从价带跃迁至导电带，此为第一阶段的电子-电洞对分离，此时这一阶段属于太阳能发电过程的第一个门槛，且以“电子-电洞暂时分离”来称呼，然后导电带中的电子被P-N二极体中的电场牵引与加速移动，电子加速往N型半导体区域移动，电洞则往P型半导体区域移动，这阶段属于太阳能发电过程的第二个门槛，且以“电子-电洞永久分离”来称呼。目前市场上的太阳能装置，“电子-电洞暂时分离”或是“电子-电洞永久分离”的机率都太低，是导致目前太阳能发电效率无法有效提升的主要原因。

此外，目前太阳能发电尚未有任何研究在探讨是否有存在适当的催化材料可以催化整个太阳能发电过程，因为适当的催化材料才有机会降低太阳能发电过程能量障碍，且有效大幅提升太阳能发电效率。

二、制作成本高：

目前太阳能发电装置的制造方式，都与目前半导体制程相同的机器与材料去制作，并形成所谓的PN太阳能发电二极体，必须耗费大量的能源来进行镀膜，或离子植入，导致目前太阳能发电装置的制造不仅徒劳无功，更是无法降低成本的主要因素。

三、只能在硬质基板上加工：