永光化學專訪: 染料敏化太陽能技術將為下世代太陽光電產品帶來新風貌

發佈日期: 2011 年 10 月 04 日 18:20 | 作者: | 分類: 產業訪談

近來各種太陽能發電的技術受到市場矚目,這是因為矽晶太陽能技術固然已經成熟,但市場仍期待有更新穎的太陽能技術。我們最近訪問了臺灣廠商永光化學(Everlight Chemical),該公司創立於1972年,主要從事高科技化學品之研發、生產及銷售。永光產品發展的軌跡由紡織產業用的色料化學品開始,除不斷在色料化學品發展外,永光已逐步研發多元且高科技化學產品, 如特用化學、電子化學、醫藥化學及奈米材料等產品事業,所生產的產品屬於高附加價值與產業關鍵化學品。

永光化學的董事兼任副總經理周德綱博士,日前在接受EnergyTrend訪問時表示,永光化學將持續積極利用自身已有的核心競爭力發展「環保、綠能與健康醫藥」的經營策略與市場定位,透過其高科技化學品的專業背景擴展公司未來觸角。因為看好未來第三代太陽能電池技術的發展,且符合該公司色料研發的核心化學專長,永光化學於2006年以自有技術投入染料敏化太陽能電池的關鍵化學品的研發(如染料、TiO2漿料、白金漿料及電解質),至今已有申請多篇染料與電解質的研發創新專利,且已開發出高挑戰性的敏化染料量產技術,未來將全力朝向成為全球敏化染料最大生產廠商而努力。

染料敏化太陽能電池(DSSC)的發電機制來自於仿生化的光合作用,利用塗佈在導電基材上的染料,吸收陽光來激發染料分子的電子軌域間跳躍,並利用電解質來幫助此受刺激電子從對電極的傳遞完成整個光導電的「類光合」運作機制。相較於第一代與第二代太陽能技術,第三代太陽能電池技術有許多無法取代的好處,其中包括能在弱光環境下發電、適合室內與攜帶式消費型太陽光電產品應用及可迎合時尚的太陽光電產品需求加入色彩元素。周副總經理指出,該公司除了提供褐色系的釕金屬染料外,並有不同色彩的有機染料能滿足客戶在時尚的太陽光電產品設計上的色彩需求。

周德綱博士認為染料敏化太陽能電池產業目前還處於初期發展階段,以研究來說歐洲及日本等政府均非常重視此前瞻研究並長期投入大量研究經費的支持,而近年韓國及中國也已積極投入此研究領域,中國大陸十二五計畫將DSSC‧列為未來新能源發展重點之一,並於2010年10月於武漢正式成立了一個國家級的DSSC實驗室;韓國國家級研究機構(KIST)更在2010年6月明確指出DSSC已列為韓國未來十大重要技術發展目標之一。而台灣目前只有零星的學術研究,仍缺乏國家級整合型的前瞻統整計畫。周副總表示,若臺灣產學研無法有效迅速整合與加速各種應用技術的開發與專利佈局,臺灣未來在此第三代太陽能光電的產業發展上將不具競爭力,實非政府正積極推動臺灣產業創新與轉型所樂見。

以行動能源與室內用途概念為出發點

周博士進一步說明,現階段DSSC技術與產業化的應用相較第一代與第二代太陽能技術是不同的市場區隔而不是彼此競爭,DSSC初期產品應以行動能源與室內使用概念為出發點,適合應用在消費型電子產品,如遙控器、無線鍵盤等有需要便利性及在室內弱光使用下的民生消費電子產品(電子標籤、室內指示燈、biosensor、室內裝飾、....)。此外,例如需要微量電力的電子書、各類功能性與有顯示幕的電子禮品、卡片等也很適合DSSC的應用。由於DSSC技術應用廣泛,也更需要跨領域技術結合(化工、材料、機械、電子、汽車、建築與生物科技..),才易有殺手級終端商品問世與有效帶動DSSC的產業發展機會,而在歐、日、韓與大陸均有政府的政策主導與整合力量來推動,周博士認為臺灣非常適合發展DSSC技術與產業,主要原因為臺灣是全球消費性電子產品的生產重地且DSSC所需的主要關鍵化學品均可由國內化工產業供應,而DSSC元件生產所需連續式的網印設備國內廠商也能自行生產,不再仰賴國外進口。故期望政府能擔任跨產業的溝通橋樑與整合平臺,統籌將各領域的專業串聯起來,進行產業鏈的整合,為發展臺灣下世代太陽光電產業儘早佈局。

周副總也說明:就產業技術上來說,由於DSSC技術應用廣泛,而不同產品設計與應用其所需的規格也不同,故不同的DSSC應用上測試的標準也應不一樣(﹕即不能延用矽晶圓PV量測標準套用在DSSC產品上),因此DSSC產品測試標準的制定與建立,也是DSSC要能產業化發展的另一個關鍵因素。由於目前全球DSSC測試標準的制定並未明朗,故建議政府可扮演重要功能,積極加入參與全球DSSC測試標準平臺的制定(如支持工研院量測中心與Semi共同成立國際DSSC量測標準委員會),對臺灣發展下世代太陽光電產業必成為強而有力的後盾。周博士認為,由於DSSC重要相關專利將於2013年到期,故目前國外逐漸有更多廠商投入資源做DSSC產品開發,因此預估2013年~2014年將是重要的觀察時期。永光化學在投入研發DSSC關鍵化學品時,除積極進行研發創新專利佈局,也要兼顧未來量產價格競爭力及工業製程的可行性,希望秉持近40年高科技化學品所累積的生產經驗,提供最好的性價比產品與技術服務滿足未來全球DSSC市場發展的需求。

周副總強調,永光化學的競爭優勢來自於創新及客製化研發能力,可快速回應客戶不同創新製程的需求。另外除了生產跟研發能力外,永光化學也是個財務健全穩定的公司,對於不景氣的忍受度高,這也是永光化學能成為世界級DSSC客戶在選擇從事此前瞻性研究時的主要供應商的重要考量之一,永光的財務健全穩定與持續創新研發能量則有助於世界級客戶未來在此新產業化長期發展的風險降低;這也是為什麼永光化學在高科技產品品質與技術服務具備專業優勢的條件下,可以逐漸取得世界級DSSC客戶的信任,共同開創未來潛在的商機。

永光化學將在2011台灣國際太陽光電論展覽會(10/5-7, 2011)於攤位A611展出最新產品。

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