III-V族太陽能電池是目前所有太陽能電池中，能量轉(zhuǎn)換效率最高，且全球已超過50家公司或機構(gòu)投入聚光型太陽光發(fā)電系統(tǒng)的開發(fā)，其中美國Solar Junction公司研發(fā)III-V族多接面太陽能電池轉(zhuǎn)換效率已達到 43.5%；美國Amonix公司開發(fā)的HCPV系統(tǒng)發(fā)電效率亦達30%以上。在2008年，核研所投入相當(dāng)人力，開始建立有機金屬化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)（Metal-organic chemical vapor deposition；MOCVD） ，并自行開發(fā)III-V族多接面（InGaP/GaAs/Ge）太陽能電池的磊晶及制程技術(shù)。目前，研發(fā)團隊已發(fā)展出38%能量轉(zhuǎn)換效率之太陽能電池元件；未來將持續(xù)精進磊晶與制程技術(shù)，朝40%以上目標(biāo)邁進。

此外，核研所在研發(fā)「聚光型太陽能發(fā)電（Concentrated Photovoltaic；CPV）」系統(tǒng)技術(shù)上已有顯著成果。此次核研所發(fā)表的重大研發(fā)成果計有3項：第一，在高效率III-V族太陽能電池元件研發(fā)方面，其能量轉(zhuǎn)換效率已達到38%以上。其次，太陽能電池磊晶尺寸提升至8寸，大幅減少太陽能電池磊晶及制程成本的支出。第三項，HCPV系統(tǒng)研發(fā)方面，已完成MW級高聚光太陽能發(fā)電示范系統(tǒng)的建置。

HCPV系統(tǒng)的工作原理系以化合物半導(dǎo)體材料所制成的太陽能電池元件，加上一聚光透鏡將太陽光能量匯聚在太陽能電池元件上，聚光型太陽能電池模組如圖3所示。此外，化合物半導(dǎo)體材料所制作的太陽能電池元件，光電轉(zhuǎn)換效率比矽基太陽能電池元件高。再者，利用聚光透鏡可以使單一太陽能電池元件吸收數(shù)百倍的太陽光能量，大幅減少太陽能電池元件的使用數(shù)量；由于聚光透鏡成本比高效率聚光型太陽能電池的成本低，因此使用聚光透鏡可大幅降低HCPV系統(tǒng)的建置成本。此外，HCPV系統(tǒng)的應(yīng)用除了大型太陽能發(fā)電廠的建立，亦可用于屋頂型及分散式發(fā)電系統(tǒng)。目前高效率聚光型太陽能電池的開發(fā)與應(yīng)用已成為太陽能電池元件發(fā)展的主要趨勢之一。

臺灣光電半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)具有完整的產(chǎn)業(yè)體系及量產(chǎn)能力，目前雖以發(fā)光二極體、雷射與微波元件的產(chǎn)制為主，但MOCVD系統(tǒng)相同，臺灣磊晶技術(shù)的基礎(chǔ)深厚；核研所進行III-V族高效率太陽能電池、聚光系統(tǒng)與追蹤器等的研發(fā)，推廣并逐步與產(chǎn)業(yè)界合作，將可使臺灣的光電半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域更具多樣性，并能與機械產(chǎn)業(yè)結(jié)合，進而建立相關(guān)的再生能源產(chǎn)業(yè)。此外，HCPV產(chǎn)業(yè)于臺灣成型時，將可增進半導(dǎo)體、光電、機械及電子等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的就業(yè)機會。