面對(duì)氣候變遷的威脅，開發(fā)低碳或零碳潔淨(jìng)能源成為全球努力達(dá)到淨(jìng)零排放目標(biāo)的重要策略。而太陽(yáng)能憑藉可再生、無(wú)碳排放、自產(chǎn)能源等優(yōu)勢(shì)，成為我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的重要支柱。

雖然臺(tái)灣擁有優(yōu)越的日照條件，但太陽(yáng)能發(fā)電裝置需要佔(zhàn)用大面積土地，造成我國(guó)不易大幅增加太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)域?！柑嵘?yáng)能電池光－電轉(zhuǎn)換效率」是化解此困境的核心策略，藉由提高單位面積的裝置容量與發(fā)電量，以創(chuàng)新科技換取土地面積，緩解增加太陽(yáng)能發(fā)電量對(duì)土地需求之壓力。

目前市售的矽基太陽(yáng)能電池最高轉(zhuǎn)換效率約為22-24%，若以相同技術(shù)幾乎不可能突破30%，未來(lái)太陽(yáng)能電池技術(shù)須向多接面或堆疊式方向研發(fā)。

中研院關(guān)鍵議題研究中心朱治偉研究員表示，「2年前廖院長(zhǎng)訂出方向後，便邀請(qǐng)?jiān)簝?nèi)外研究人員與學(xué)者專家組成團(tuán)隊(duì)，投入疊層式鈣鈦礦/矽基太陽(yáng)能電池技術(shù)之研發(fā)，希望以更高效率的太陽(yáng)能電池，滿足臺(tái)灣日益增加的低碳能源需求?！?br />
清華大學(xué)化工系與中研院關(guān)鍵中心合聘的衛(wèi)子健教授表示，「鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是備受矚目的下世代太陽(yáng)能技術(shù)，具有材料來(lái)源充足、製程設(shè)備成本低廉、高效率及可回收等特性?！光}鈦礦薄膜應(yīng)用範(fàn)疇極為廣泛，可與矽基太陽(yáng)能電池結(jié)合，形成疊層式鈣鈦礦/矽基太陽(yáng)能電池，進(jìn)一步提升光－電轉(zhuǎn)換效率。

傳統(tǒng)矽基太陽(yáng)能電池模組只能吸收部份波長(zhǎng)的太陽(yáng)光，因此轉(zhuǎn)換效率有限。疊層式太陽(yáng)能電池以鈣鈦礦上層吸收矽晶無(wú)法吸收的光子，其餘光子再由下層矽晶吸收，藉此增加轉(zhuǎn)換效率。

中研院研究團(tuán)隊(duì)突破幾項(xiàng)關(guān)鍵的連接層技術(shù)，成功地將鈣鈦礦薄膜疊層在矽基電池上並降低介面損耗，完成小面積的二端點(diǎn)(two-terminal)電池元件製作，最高光電轉(zhuǎn)換效率已達(dá)到31.5%。