本技術之軟性可透光有機太陽電池模組(簡稱OPV),主構層為高分子奈米結構層
和塑膠基板電極,具如紙般輕薄外形與可彎折性,以室溫空氣環境下使用無毒溶
劑之大面積溶液印刷或塗佈製程製造光電轉換主動層與電荷傳輸層,可使用低廉
工業常規之塗印機台甚或雷射印表機製備,利用製程參數調整奈米級厚度主動層
與載子傳輸層之結構,以控制光電特性行為。
目前國內外OPV研發主要在實驗室級高效率玻璃基板之不透光小面積元件與其溶
液旋鍍技術,材料耗費極大且元件壽命通常約數百小時,無法達到商用產業化要
求,本技術克服種種科學與工程困難與挑戰開發出將元件量化成大面積OPV模組
之Lab-to-Fab創新量產溶液印刷製程,做為產業化技術基礎。為求其成為具優勢
之新能源科技和整合於各種未來科技應用(如軟性電子、電子紙與電子皮膚等),本
技術突破習知OPV技術之發展限制(也是目前國際OPV發展中之瓶頸),同時具有
以下特點: (1)軟性(本獨特技術建立以軟性塑膠基板基礎之優化大面積OPV狹縫塗
佈印刷製程,且可適於工業級卷對卷軟性模組量產設備),(2)可透光性(設計與優
化可透光電極與模組內部異質接合奈米結構來調控透光度),(3)高穩定度(即提升
壽命達數年,透過模組內部與外部劣化機制與改善之研究,設計與開發適於軟性
OPV模組之高穩定封裝結構與低成本技術),最後本技術透過室內加速壽命測試與
戶外溫室場域測試驗證軟性可透光OPV模組之穩定度,其透光性、效能與穩定度之
權衡(trade-off)表現皆優於國際OPV模組文獻發表值或紀錄。
與傳統主流矽晶太陽電池技術相比, OPV之競爭優勢如下: (1)減碳節能: 在未來
全球淨零排放趨勢及實施碳稅機制策下,矽晶PV高耗能真空製程其能源回收期長
達兩年,碳排放量高達80 gCO2e/kWh,低碳低耗能溶液塗佈OPV其能源回收期
僅1或2個月以下,碳排放量亦僅3-15 gCO2e/kWh,未來有更降低之潛力。(2)
成本與應用場地之限制:矽晶PV厚重且需要支撐之結構組件,這些將超過其模組製
造成本,相較下軟性OPV之製造與安裝成本均很低,OPV易與人體結合,用於穿
戴攜帶收納,在BIPV方面,OPV更易於架設於大面積牆面與窗戶,OPV因可透
光,易於與農業用地和溫室應用整合,可突破矽晶PV用地受限於農業法規限制之
瓶頸。(3)易於量產與製造。