照目前趨勢預測,全世界初級能源的需求到2050年將至少倍增,此勢將伴隨著高昂的投資成本與排放、氣候變遷風險與核災的威脅、以及石油與天然氣所帶來地質戰略衝突。另一方面,迄今全世界有大約二十億人,仍無以享用現代化、負擔得起的能源,而這些窮人卻往往必須為了別人使用能源,承擔最高昂的代價。從低風險來源,將負擔得起的能源供給窮人,並為全世界成長中的人口提高生活水準,本為永續能源系統的終極目標。而藉由結合能源效率與再生能源的潛在效益,人類可望達此目標。本書和剛出版的「再生能源概論」便在於以通俗的說法,討論其中相關議題。本書針對的是世界能源體系及其所涉及的可持續性問題,和這些問題的一些可能答案,以及我們在二十一世紀可能有的作為。本書首先介紹人類使用能源的情況和如今面臨的問題,接著提出未來可能用來作為解答的,包括淨化化石能源、核能、能源效率與保存、及再生能源等各類型方案,以及接著衍生出的議題。最後則以如何從當今依賴化石燃料,過渡到永續能源時代,作為結論。
隨著國內太陽光電產業的逐漸茁壯,太陽光電相關領域無論是在研究開發、製造生產、系統設計與應用、現場安裝以及後續維護上,都需要大量的專業人才。本書是澳洲新南威爾斯大學電機工程系和太陽光電與再生能源工程系大學部的教科書。除了可以做為國內大專院校電機工程相關科系的教材外,也很適合做為有志於投入太陽電池產業與應用者的參考書籍。全書共分十二章,主要內容包括太陽輻射的特性,半導體與p-n接面基礎,太陽電池的原理、特性及設計,太陽電池的互連與模組的裝配,獨立型太陽光電系統的組成與設計,太陽電池特殊應用,偏遠地區供電系統,並網型太陽光電系統以及太陽光電系統抽水系統等。
21世紀人類面臨最大挑戰之一,必定是提供給地球上每一位居民安全、清潔及可持續之能源供應。本書作者就能源系統與可持續發展,從宏觀之歷史角度切入,認為能源之利用一直是社會運作及發展之中心議題。在19及20世紀期間,人類了解如何去訓服蘊藏於化石之燃料,此等能源提供動力,啟動工業革命,為世人帶來前所未有的財富及倍增的生產力。當我們進入第三個千禧年,人們警覺到假若長期內能提供能源供應,則目前世界之能源系統需要急遽改變。本書即在探討目前世界之能源系統(包括傳統性及可再生能源)及其持續性問題,同時涉及解決問題之可能途徑,及此等途徑在21世紀如何付諸實施。
本書著重在太陽電池的基本工作原理和設計、傳統的電池製造技術和改進技術,以及這些電池系統設計上的考量重點。 全書一共包括十四章。第一章簡介了太陽電池的由來以及太陽光的特性;第二章簡要回顧了半導體的基本特性,以及製作電池所需的半導體材料的相關性質;第三章介紹了太陽光與半導體之間的交互作用,涵蓋半導體對光的吸收過程、載子的產生與復合,以及半導體元件物理的基本方程式等。 以上三章是太陽電池相關背景知識的建立與回顧,而第四章開始分析p-n接面未照光和照光時的基本特性;第五章探討光電能量轉換過程中效率的極限以及各種非理想的因素對效率的影響,並敘述太陽電池效率的測量方法;第六章介紹傳統的矽太陽電池標準製造技術與流程;第七章則是介紹針對前一章各個步驟的缺點而研發出來的改進技術;第八章說明在矽太陽電池設計上的考量細節。例如,如何決定在接面兩側的最佳摻雜濃度、接面的最佳位置、電池上電極的最好形狀、電池的最小光學損失等;第九章介紹除了p-n接面以外,其他可以產生電子學不對稱性的元件結構;第十章討論某些能用來取代單晶矽的新穎材料,以及以此材料製作的太陽電池之結構及性能;第十一章則是探討另一種有可能在現有的電池技術上,降低太陽光電發電成本的方法,那就是聚光型系統。 以上各章探討了太陽電池的特性與各種設計和製造技術,最後三章著重在介紹太陽光電系統的應用,包括小型系統、住宅用和集中型發電系統。
太陽電池自1954年由貝爾實驗室和RCA公司幾位傑出的科學家發明問世以來,終於在今天因為石油價格一再攀升與環保意識逐漸高漲而成為一個新興的光電產業。太陽電池無疑是再生能源中最佳的選擇,現今的產品規格與製造成本還有很大的空間可以推展,材料與元件技術的研發將會是太陽電池產業決勝的關鍵。現今在風起雲湧的建廠潮流中,需才孔急,產學研單位也多方進行量產和前瞻性的研究。 本書從基本原理到各種不同材料所製成的太陽電池均涵蓋在內。書中的章節由導論開始,先介紹太陽電池元件的運作原理與設計,再分別就結晶矽材料之製備、單晶矽與多晶矽太陽電池、非晶矽太陽電池、化合物半導體太陽電池(包括III-V、II-VI、I-III-VI等)、新型太陽電池(含染料敏化電池、有機材料、Hybrid、量子點結構)等分章介紹,期能藉由多面向的材料製程與元件設計理念,讓讀者了解太陽電池研發過程的全貌。 本書特色 作者是學術界及產業界名人 本書受各界關注許久
本書簡要地介紹太陽電池發展歷史、發電原理、電池分類以及半導體電子狀態、光電性質和界面型態等基礎知識,並著重闡述兩種新型的太陽電池:有機太陽電池和塑膠太陽電池的原理、器件組成和發展前景。是當前最新研究成果。 本書可供從事太陽電池研究、設計的各類工程技術人員和對太陽應用感興趣的有關人員閱讀,並可供大專院校師生作為新能源方面的參考。
本書乃由太陽光電之市場、產業技術、推動政策、研發創新面向來初步分析臺灣與歐盟第七期科研計畫架構之競合策略,並審視對比兩個地區之產業技術優勢、研發技術優勢,而提出臺灣可以在部分技術研發、系統設計與製造、市場的親近性與優秀的代工生產實力等條件下,進行與歐盟的學習合作。 本書首先將就全球太陽光電市場產值、各國主要具有技術優勢的太陽光電業者、台灣產業技術及產業聚落的推動進行分析。 其次,本書重點在於細部的探討歐盟太陽光電研發策略(SRA)的短程、中程、長程的目標,及討論歐盟第七期科研計畫架構(FP7)的對應的研究計畫,指出歐盟推動太陽光電技術發展的研究重點與可能突破面向。 第三,相應於歐盟,在台灣部分我們將探討主要以工研院太陽光電中心的研究重點及台灣廠商技術重點突破項目,來分析台灣的技術優勢、弱勢,而提出台灣與歐盟第七期科研架構計畫之太陽光電技術研發合作的SWOT。 最後,本書將初步的提出台灣與歐盟太陽光電研究策略的比較,而指出與歐盟第七期科研架構計畫研發的競合策略。