師事「太陽能電池之父」 黃惠良學優則商 要讓樂福發光

鉅亨網記者黃彥翔‧台北2008 / 03 / 29 星期六 16:20
「Solar cell, keep on.」，太陽能之父Joseph. J.Loferski 生前的一句話，讓門下弟子樂福太陽能董事長黃惠良謹記在心，從學界跨入商界，在太陽能領域上將永遠兢兢業業。
3 周前，樂福太陽能電池公司在竹科設廠，除了隨即推出的彩色太陽能電池讓人眼睛一亮之外，董事長黃惠良的身份，也成為眾人注意的焦點；今年62歲的黃惠良是清大電機系的創辦人，他是由於長年投身於學術界，黃惠良身上沒有太多商場習氣，言談中反而讓人感覺到學術研究者的單純與質樸。
他的生命會和太陽能電池連在一起，還有一段故事。1969年，當他在成大電機系念大學時，當年阿姆斯壯登陸月球，也讓他決定在研究所階段鑽研系統控制，隨後再到美國布朗大學攻讀博士。不過在這段期間，黃惠良修了太陽能電池發明人J. J. Loferski一門固態物理的課，反而修出興趣來，從此便投入太陽能電池的研究領域。
在Loferski 40年的教職生涯裡，他出版了超過150 篇科技論文，其中大部分的文章都聚焦在太陽能電池，被尊稱為「太陽能電池之父」；後來他也成為黃惠良的博士論文指導教授，兩人相差20歲，有著深厚的師徒情誼。
1976年，黃惠良回到台灣，先後協助清華大學與中興大學成立電機系，也創辦了清大奈米與微系統研究中心；30多年下來，他發表超過 400篇論文，在三元化合物半導體與氫化矽高效率薄膜太陽能電池的研究馳名國際，所建立的CuInS2規格，已成世界最高效率薄膜太陽電池主流。黃惠良去年獲頒東元獎時，太太曾經這麼形容他：「從18歲到61歲，他年年都像念高三一樣用功」。
儘管忙碌，然而他和Loferski的聯繫一直沒有間斷，Loferski也先後來過台灣次。
1997年，71歲的Loferski因為罹患癌症，身體情況逐漸惡化。他知道自己已經不久於人世，因此邀了許多學生到他的紐約家裡，辦了一個送別派對。晚餐結束後，他躺在沙發上，黃惠良坐在一旁。Loferski握住黃惠良的手，對他說了一句：「Solar cell, keep on.」(要繼續在太陽能電池上堅持下去。) 2個月後， Loferski離開了人世。
黃惠良對於太陽能的投入，除了因為自己的興趣使然，也來自於Loferski長久以來給他的啟發與勉勵。除了投身學術之外，在產業上，黃惠良1994年創辦劍度公司 (明基入主後改名為達虹) ，做液晶顯示器的彩色濾光片，公司規模從 600萬元做到59億元；2003年又和茂德籌組劍陽公司，從事光電整合設計，表現也不錯。去年底，黃惠良把劍揚的太陽能電池事業處分割出來，成立樂福太陽能。而樂福的名字 「Lof Solar」，就是以恩師Loferski的前3個英文單字命名的。
Loferkski曾說過：「Sunshine is the last frontier of mankind.」(陽光是人類最後一個尚未開發的領域。) 這句話也一直在黃惠良的心上，督促著他要為人類的福祉盡份心力。

More-Powerful Solar Cells-- A new solar cell is 27 percent more efficient without being more expensive to make

簡評:因為上一篇文章實在太重要了(重要到會嚴重危害到我們發展的權益),所以我把原文貼在這裡給大家做個參考.為何說這會嚴重危害到我們發展的權益--因為這個教授的研究根本就和我們手中擁有的太陽電池結構專利一樣,運用到一樣的鎖光技術,我們不得不小心在意!!

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Thursday, March 27, 2008 By Kevin Bullis

An MIT researcher has found a way to significantly improve the efficiently of an important type of silicon solar cells while keeping costs about the same. The technology is being commercialized by a startup in Lexington, MA, called 1366 Technologies, which today announced its first round of funding. Venture capitalists invested $12.4 million in the company.
1366 Technologies claims that it improves the efficiency--a measure of the electricity generated from a given amount of light--of multicrystalline silicon solar cells by 27 percent compared with conventional ones. The company's efficiency and cost claims are based on results from small solar cells (about two centimeters across) made in the lab of Emanuel Sachs, a professor of mechanical engineering at MIT, who is one of the company's founders. 1366 Technologies is building a pilot-scale manufacturing plant that will make full-sized solar cells (about 15 centimeters across). Within a year, the company will decide whether its pilot-plant results justify building a factory for commercial production, Sachs says.
Commercial solar cells made from multicrystalline silicon are normally far less efficient than more expensive ones made from single-crystal silicon, but they're cheaper. The 27 percent improvement will bring multicrystalline cells to efficiencies about the same as single-crystal cells--around 19.5 percent--at the lower costs. So, if the technology successfully scales up, Sachs says, it could significantly bring down the cost of solar electricity. Sachs says that today, solar cells cost about $2.10 per watt generated. When manufactured at a commercial scale, the first cells incorporating his new technology will cost $1.65 per watt. Planned improvements will bring down this cost to about $1.30 a watt, he says. To compete with coal, the cost will need to come down to about $1 a watt, something that Sachs predicts can be achieved by 2012 with further improvements in antireflection coatings and other anticipated advances.
The company's first prototype solar cells include three key innovations to improve efficiency. The first is a method for adding texture to the surface of the cells that allows the silicon to absorb more light, a trick that's been used before with single-crystalline devices but has been difficult to implement with multicrystalline silicon. The rough surface causes light to bend as it enters the cell so that when it encounters the back of the cell, it doesn't reflect right back out; rather, it bounces off at a low angle and remains inside the slab of silicon. The longer the light remains within the silicon, the greater the chance that it will be absorbed and converted into electricity.

Capturing light: Ordinarily, the flat wires on the surface of solar cells that are used to collect electrical current prevent light from reaching the active material in a cell, reducing efficiency. A new design traps much of the light that would have been reflected. In the picture, some of the red light from a laser is redirected from the wire to areas on the cell where the light can be absorbed. The new approach dramatically helps improve the performance of solar cells without increasing costs. Credit: 1366 Technologies

Groovy solar: Facets etched into the surface of wires redirect incoming light so that it is absorbed by a solar cell rather than reflected away. The wires serve to collect current generated by a solar cell. Credit: 1366 Technologies

The second innovation involves the silver wires that harvest electrical current generated by the silicon. Sachs has developed a method for making these wires as small as one-fifth the width of the wires that are typically used, while improving their conductivity. The thinner wires use less silver, which cuts down costs. Also, because the wires are thinner, they can be spaced closer together and still block less light than ordinary wires can. The closer spacing makes the wires more efficient at collecting electrical current generated in the silicon.
The final improvement has to do with a set of wide, flat wires used to collect current from the thin silver wires. These bars typically block light entering the cell, reducing efficiency. But Sachs has etched their surfaces so that they act as faceted mirrors. This achieves an effect similar to the texturing of the silicon surface. While the improvements add costs in some ways, the increases are offset by savings elsewhere, such as from using less silver, Sachs says.
While 1366 Technologies plans to manufacture its own cells, Sachs says that it is also open to licensing the technology to other solar-cell makers. Ultimately, Sachs hopes that his technology will speed the adoption of solar power to meet global energy requirements. "We need an exponential growth curve now," he says. "Not 15 years from now--that's too late."

多晶硅太陽能電池轉換效率大幅提高 光電轉換效率提高27%同時維持較低制造成本

本報訊（記者 李學華） 據美國“技術評論”網站報道，麻省理工學院（MIT）科學家最近發明了可大幅提高多晶硅太陽能電池效率，同時維持低成本的方法。他們同時成立了一家名為1366的技術公司以將這項技術商業化。
　　伊曼紐爾．薩克斯是MIT機械工程學教授，也是1366公司的創辦人之一。他的實驗室研制出的大約2厘米寬的小型多晶硅太陽能電池，其光電轉換效率（將定量的光能轉換成電能的效率）比普通多晶硅太陽能電池提高了27％。
　　薩克斯采用了3項關鍵的發明來提高太陽能電池模型的效率。首先，在太陽能電池表面增加紋理，使硅板能吸收更多的光。當光線進入電池時，粗糙的表面使得光線發生彎曲，當光線到達電池的背面時，它不會被直接反射出去，而是被小角度反彈回，從而駐留在硅太陽能板里。光線在硅板里停留的時間越長，它被吸收而轉換成電能的幾率就越大。這項技術曾在單晶硅太陽能電池上使用，但此前在多晶硅電池上還很難實現。
　　第二項發明與采集硅板產生的電流的銀絲有關。薩克斯發明了一項技術，可以制備很細的銀絲———其直徑只有太陽能電池通常使用的銀絲的五分之一，而且提高了導電率。銀絲越細，制造成本就越低。同普通銀絲相比，細銀絲可以更緊密的排列，彼此的間隔更小，這使得銀絲采集電流的效率更高。
　　最后一項發明是使用一套寬平的金屬條來匯集通過細銀絲傳來的電流。通常，這些金屬條會阻礙光線進入太陽能電池，從而使電池效率下降。但薩克斯通過蝕刻金屬條表面，使其變得像多面鏡一樣，從而獲得了與在硅板表面增加紋理一樣的效果。雖然這道工藝步驟會使生產成本增加，但銀的用量減少了，二者可以抵消。
　　一般來說，多晶硅太陽能電池要比昂貴的單晶硅太陽能電池轉換效率低，但要便宜許多。27％的效率提升意味著可以較低的成本生產出與單晶硅太陽能電池效率相當的多晶硅太陽能電池。目前的太陽能電池每產生1瓦的電力，需要2.1美元。1366公司正在興建一座試驗工廠，以生產完全尺寸的太陽能電池（大約15厘米寬）。薩克斯說，如果公司的放大生產能夠成功，這項技術將使太陽能發電的成本大幅降低。他估計，第一批采用新技術生產的太陽能電池，其發電成本約為1.65美元/瓦，考慮到今后的技術改進，成本會降為1.30美元/瓦。但是要想和煤炭發電競爭，太陽能發電的成本必須降到1美元/瓦才行。薩克斯預測，通過改進減反射涂層和其它技術進展，在2012年左右，這個目標完全可以達到。

深耕電光前瞻新技術 開創台灣產業新契機

簡評：這項所謂交流電LED技術,工研院充其量只能說是有跟上國際大廠水平.早在兩年前,相同的技術已在世界主流展中被揭露出來.工研院近來發展有些失焦,說學界不如學界,說接近業界,但其閉門造車的態度使得他們的研究方向往往偏離市場.
話雖如此,AC-LED技術的是有用的.現在要考量的是工研院打算如何操作這些技術?是讓想購買的業界公司競標呢?還是想釋出這組技術已便宜的價格讓想切入的公司都能雨露均霑?還是讓那組人收受業界金主投資,躍上枝頭變鳳凰?如果是最後那種想法,那麼工研院現在的研發成果遲早會成為泡影.
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為了協助台灣廠商拓展佈局全球電子與光電產業的機會，經濟部技術處委託工研院以其成功開發的半導體和顯示器技術為基礎，全力發展軟性電子、3D立體影像與顯示、LED照明、下世代記憶體等技術，以提升台灣的電光產業新應用，並開創新興產業。
行政院科技顧問組日前即已提出軟性電子技術應用與發展為未來開發的三項「便利新科技」之一，並選定「全印式智慧型標籤」、「便利性全彩色顯示示器」為研發目標。去年，工研院成立國內首座「軟電量產開發實驗室」，紮根於R2R軟性電子連續式製程開發，並整合產官學研資源切入軟電相關材料、設備、製程、系統、驗證等關鍵技術研發，以開發低成本、輕、薄、耐摔、可撓曲的印製式標籤與軟性顯示器，目前並已研發連續式單基板膽固醇顯示器。
針對下世代記憶體、立體影像與儲存技術，以及開發3D互動、3D影像擷取、資料處理、壓縮等系統化關鍵技術，「3D互動影像顯示產業聯盟」的成立，跨產業聯合了資訊與通訊、顯示器、晶片設計、系統、影音內容、應用服務等業者，共同建構國內3D互動影像顯示產業架構，以開創立體影像儲存與顯示產業新機會。
此外，為順應全球溫室氣體減量的節能趨勢，打造新的綠色環保產業，經濟部技術處委託工研院執行半導體光源及應用科技專案研發計劃，成功開發出「交流/直流轉換器」技術，讓LED使用的電源不再受限於電池，變成可以直接由家用電源插座供應的交流電，因而節省15~30%能源，預估約可取代50%以上原有直流電驅動產品，加速固態照明的實現與產品的普及化。
經濟部技術處表示，這項創新技術的專利佈局橫跨AC LED元件結構、基礎封裝與應用端，為國內上中下游業者提供了元件、封裝、產品的需求與結合，形成完整的產品鏈。除了大幅增加LED的產品應用，並已將AC LED元件擴展至 LCD TV 背光源的開發，預期將可形成重大產業效益。