提升效率一直是太陽光電研發的重點，加上持續創新並落實產業化，是臺灣太陽光電永續發展重要的關鍵。研究團隊利用新的機制「選擇性穿隧效應」（selective tunnel effect），大幅降低了照光產生的電子與電洞復合（recombination），再藉由新結構及製程開發，提高了太陽電池的轉換效率；研究團隊係以工研院綠能所為主力，結合多所大學共同投入創新技術之開發和產業推動，目前已完成技術之開發，同時結合茂迪公司量產推出了新一代的TOPCon，2021年實際應用於雲林太陽能案場，採此新型材料與研發技術之創新模組，比目前的技術增加超過10 %的發電量，可為案場業主帶來更高的經濟效益，模組產品不但取得IEC國際認證，亦成功展現產、官、學、研合作的成果。

　　國內能源一直都仰賴進口，主要為石油、天然氣、煤及核能，這些能源的供應量及價格容易受國際情勢影響，而再生能源不需要燃料供應，就可以避免以上風險。在所有再生能源產業中，臺灣因日照充足，且半導體人才、技術、產業鏈完整，太陽光電是最合適發展的再生能源，因此政府自2006年就開始推動太陽光電系統設置補助，也於2016年提出了2025年達20GW的太陽光電設置目標；且在企業努力下，臺灣已發展出完整的太陽光電產業鏈，也成為國際高品質太陽光電產品供應國。但近年來大陸及東南亞國家也積極發展太陽光電產業，使得國內的太陽光電產業受到不少衝擊，如何發展差異化的產品，保持競爭優勢，是太陽光電發展必須努力的方向。

　　有鑑於此，政府希望更積極發展綠能科技，打造臺灣成為亞太地區的綠能研發中心，藉由經濟部及科技部的共同支持，在臺南沙崙建立智慧綠能科學城，其中經濟部能源局委託工研院綠能所打造綠能科技示範場域；示範場域乃結合創能、儲能、節能、智慧系統整合建構多項測試驗證平臺，為綠能科技產業提供更好的實場驗證的發展環境，「高效率太陽光電的產業化及驗證」就是其中重要的一項。

　　由於發展太陽光電是世界趨勢，各國都積極發展中，如美國能源部（2021/9/8）發表研究報告表示，太陽能發電量目前約佔美國總體電力3%，若積極推動，美國可以在2035年時，讓太陽能發電占比達到40%，表示還有10倍以上成長空間。另外，從技術的觀點，太陽電池產品效率目前約22%，每年約增加0.5%，2035年以後預估會達到30%以上轉換效率，已經超過單接面（single junction）太陽電池的理論極限，如何持續創新，發展更高效率的太陽電池，並落實產業化，是臺灣太陽光電永續發展重要的關鍵。

　　由工研院主導產、官、學、研團隊共同推動新一代技術乃利用奈米級的超薄氧化層及選擇性量子穿隧效應（如圖一），取代傳統的p-n能障（energy barrier），更有效的阻隔了照光產生的電子、電洞複合，進而大幅提升太陽電池的效率。為了加速產業化，研發團隊結合設備商，開發關鍵設備，使奈米級的超薄氧化層可以大面積、大量及低成本的製作出來。目前技轉給茂迪公司所量產的穿隧氧化鈍化接觸（Tunnel Oxide Passivated Contact，簡稱TOPCon）太陽電池產品已實際安裝於雲林案場且並併網發電（如圖二），裝置量達1.1MW（百萬瓦），實際測試結果發現，因發電效率高、弱光反應好及溫度效應低，所以相同面積可增加10%以上發電量，不但為國內產業創造新的藍海商機，也有助於國內綠能發電占比的提升，更稍稍舒緩了國內在推動太陽光電系統建置所面臨的土地壓力。

圖一：以傳統能障（energy barrier）來選擇載子，只能以能量高低來取捨，選擇能力有限；以具穿隧效應（tunneling effect）的能障來做載子選擇，可以達到更好的電子、電洞區隔效果

圖二：1.1MW TOPCon太陽能模組安裝於雲林農舍屋頂
（Source：URL2021/04/21）