【國立清華大學新聞稿】

帶著「發電包」上路-銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池的應用
產學接軌的最佳示範

發稿日期：102年7月22日

就在大家為核能發電的存廢紛擾之際，國立清華大學材料系主任賴志煌所領導的團隊，正持續的在「銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池」的關鍵技術上進行研發，現在已成功展示利用微小薄膜太陽能電池模組，來進行手機與行動裝置的充電。由於薄膜太陽能電池可直接沉積在軟性基板上，因此有很大的市場潛力，可與隨身物品結合，成為可攜式「發電包」。
雖然過去幾年，全球的太陽能產業大起大落，國內的太陽能電池廠商，從當紅的股王，成為「四大慘業」的苦主。大部分的研究團隊在熱潮消退之際，也悄悄的轉換研究題材。但是賴志煌深信，再生能源的開發是使得經濟發展與環境保護能夠兼具的良方之一，因此他持續深耕於太陽能電池的領域。
賴志煌的研究團隊在國科會的國家型能源計畫與教育部五年五佰億的邁向頂尖大學計畫支持下，成功開發出新穎的「四元CIGS靶材濺鍍製程」。團隊利用直接在玻璃上鍍製銅銦鎵硒薄膜，省略了具毒性氣體的後硒化製程。這樣的創新製程，不僅快速，具可量產性，更有機會把每瓦的發電成本降低至0.5美元以下。製程相當環保，不會對環境造成汙染。賴志煌已就此新穎製程，已提出包括台灣、美國、大陸六個專利的申請，並將關鍵技術技轉給相關的廠商，累積技轉合約金額達一千萬元。
考量到國內的太陽能產業大多是以矽為原料，但矽晶太陽能電池生產的過程，需耗費較多的能源。賴志煌說，研究團隊以第二代的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池作為研究主軸。他指出，這一類的電池不但具有高的光電轉換效率(>20%)，且因薄膜所需材料少，因此耗能大幅減少。但是，也因此薄膜製程複雜，不易達成量產及低成本的目標，所以各國研究團隊都積極研發新製程，想突破此瓶頸。
賴志煌進一步說明，銅銦鎵硒電池不僅轉換效率較矽晶電池來的高，它可鍍在玻璃上，而與帷幕玻璃結合，是將來節能綠建築的首選。另外，也可鍍在各種可彎曲的基板上，如PC、不鏽鋼基材上，因此可結合各式用品，包括汽車、電子用品等，提供日常生活中所需的能源。
在他及國內業者的共同努力，現在不論是在上游的靶材、機器與下游的檢測，國內的業者皆具備量產的能力，可達到關鍵技術與設備本土化的目標。目前台積電與昇陽皆積極投入此一薄膜電池的生產，預估電池、設備、材料的產值，將可達每年數十億元。
此外，賴志煌也積極的建構「銅銦鎵硒聚焦產學聯盟」，邀請上中下游的廠商，並結合工研院與奈米元件實驗室，成功的成為一個異業合作的垂直整合平台。這個平台除了能透過資料庫隨時提供業界最新的技術發展資訊，更能藉由研討會與實務課程，協助廠商進行教育訓練。賴志煌強調，更重要的是能讓學生能夠切身了解產業的需求，進而預做準備，培育將來太陽能產業的人才。
這樣的產學平台，不僅可消弭產學間的技術落差，更可由學界所發展的關鍵技術，直接協助業界的產業升級，是一產學接軌的最佳示範。也由於賴志煌在產學方面傑出的表現， 2010年他獲得清華大學傑出產學合作獎，並於2010~2013年連續3年獲得產學合作績優教師的肯定。