根據歐盟所公佈的最新全球太陽能電池現況報告指出，2009年全球的太陽能電池產能為11.5GW，年成長為56％。觀察近五年內，太陽能電池年產量成長最快的是台灣與中國大陸，加起來佔全球50％比重。這也代表台灣已經躍升成為全球第二大的太陽能電池製造重鎮，至於中國大陸則是全球產能第一。

宇通光能董事長暨執行長蔡進耀表示，目前太陽能電池業界評估，包括美國、歐洲和新興市場，都將為全球下一波太陽光電市場的成長提供重要能量。蔡進耀認為，目前台灣市場雖然產能落後大陸，但由於台灣的代工角色在全球具有舉足輕重的地位，角色可說越來越重要，因此未來非常有機會超越大陸，成為全球第一。

蔡進耀說，其實台灣是全球太陽能電池的生產大國，但目前台灣本地的安裝率卻不大，因此未來非常需要透過政府的政策支持，來提高安裝率，政府對於台灣太陽能電池產業的未來發展，扮演非常重要的角色。另一方面，台灣由於與中國廠商在PV產業上，角色互補性很高，台灣廠商對於電池品質與技術能力較強，大陸廠商則著重於晶圓與模組的製造，因此一旦兩岸合作強攻太陽能電池產業，未來在全球市佔率上，將會成為其他國家非常懼怕的對手。

PV發電成本近傳統發電

美國國家半導體亞太區核心市場業務發展總監張耀強則指出，發電裝置架構易受實際環境影響，只要小小的阻礙就會導致發電量大幅下跌。目前採用的太陽能發電裝置架構很易受實際的作業環境影響，只要有極細小的物體遮擋陽光，例如只要幾塊電池板有陰影或樹葉遮蔽，整個系統的發電量就會不成比例地大幅下跌。新安裝的太陽能系統可能只有少部分電池板被遮蔽，但假以時日遮蔽的面積就會越來越大，若不加以改善，問題會日趨嚴重。

此外，張耀強也認為，開發太陽能發電系統的廠商，過去只顧及改善其中的製程技術，希望可以藉此提高太陽能電池板的效率，以致電源管理架構一直備受忽略，使這方面的技術仍然停留在較落後的階段。

張耀強說，目前太陽能的成本已經非常接近Grid Parity，Grid Parity指的是太陽能發電成本與傳統發電成本相當。由於目前兩者的成本如此接近，因此預計太陽能發電裝置將會更普及，發展前景會更為璀璨。

CIGS進展空間大 廠商放手一搏

硒化銅銦鎵（CIGS）為薄膜太陽能電池的一種，其轉換效率在所有薄膜太陽能電池中為最佳。CIGS不僅可使用軟性基板，若與矽晶太陽能電池相比，也只需少部份矽原料，轉換效率最高可達20％。CIGS在生產過程中所消耗的能源，僅為傳統矽晶太陽能電池的一半，由於具有較高光電轉換效率和低成本等優勢，因而被市場看好其未來的發展性。

新能光電顧問藍崇文博士說，目前CIGS仍在研發階段，雖然有多種不同的製程，但各有不同問題，尚未有主流製程的出現。而且業界對於CIGS材料的研究，也不如矽晶材料深入，因此未來CIGS太陽能技術仍有很大的進展空間，但這也讓更多廠商都有放手一搏的機會。

而在今年的4月6日，台灣CIGS產業聯盟正式成立，其成員包含台積電、友達、均豪、光洋、旺能、正峰新能源、新能等數十家上中下游廠商，範圍涵蓋材料端、製程端、設備端及系統端，幅原十分遼闊。

台灣廠商藉由CIGS發光

台灣投入CIGS的業者中，以錸德轉投資的太陽海進度最快。錸德早在2008年10月便與德國玻璃廠Scheuten合資設立名為太陽海的新公司，切入CIGS領域，這是台灣第一家CIGS製造廠。該公司已在今年導入第一條30MW產線開始試產和調整良率，最快將在今年下半年產量。太陽海除積極調整良率，也將領域延伸至CIGS設備關鍵技術，未來將整合錸德集團在太陽能事業的佈局，例如碩禾的導電漿、國碩的太陽能矽晶圓長晶，以及錸德的太陽能模組等。

至於台積電、昇陽也大步前進CIGS領域。台積電透過與美商Stion策略聯盟，由Stion提供技術，台積電負責生產，預計五年後導入次世代太陽能技術，目標是成為全球產能前五大的PV廠。台積電認為，CIGS因低成本等優勢，成長率將最高，到2015年的年複合成長率將達115％。昇陽則透過轉投資的新能光電，引進德商Centrotherm機台技術，目前已導入第一條35MW產線。

CIGS技術具轉換率高、成本低廉等優勢，未來有機會取代傳統矽晶太陽能電池，成為主流。而經濟部也看好CIGS前景，積極整合國內法人與業界科專計畫，全力扶持台灣CIGS產業，打造台灣自主技術，讓更多台灣廠商在未來的太陽能世代能發光發熱。

《圖一　宇通光能董事長暨執行長蔡進耀說，台灣是太陽能電池的生產大國，但本地安裝率卻不大，因此未來非常需要透過政府的政策支持，來提高安裝率。》

未來能源 CIGS不可或缺

觀察未來全球太陽能市場，最便宜的能源才將成為未來主流。CIGS則是未來能源發展上不可或缺的一環。由於看好CIGS 薄膜太陽能電池發展，許多國際知名廠商也投入此領域，如IBM、Google、Honda等。台灣則有昇陽科技轉投資的新能、與錸德轉投資的太陽海等。

CIGS 薄膜太陽能電池的結構，與非晶型矽太陽能電池主要的差別在於，光電層與導電玻璃間多了一道緩衝層（buffer layer），這層緩衝層的材質多為硫化鉻（CdS）。由於其載體能使用可撓性材質，因此也可使用roll-to-roll製程，提高量產效率。

目前CIGS的光電轉換效率，最高可以達到19.9％，這紀錄是由美國的國家再生能源實驗室所達成，使用的技術是透過調整CIGS的表面來達成。在所有的薄膜太陽能電池中，CIGS的最高光電轉換效率，比起CdTe的15％與多晶矽的10.2％都還要高出許多。

CIGS的效率雖然沒辦法達到單晶矽的24.7％，但成本卻比單晶矽低上更多。CIGS能以多晶的形式，直接沈積到塗佈有鉬的玻璃板上，省去單晶矽形成大型晶體所需的大量能源成本。除此之外，CIGS也擁有可撓性、可透視及低製造成本等優點。更重要的是，CIGS擁有更廣的光波吸收頻寬，因此單日可轉換的電能也更多。

美國、日本及歐洲廠商均積極佈局CIGS產業，台灣廠商除了太陽海之外，還有正在建廠的台積電與美國薄膜太陽能電池模組廠Stion技術生產合作、綠陽光電以自有技術導入30MW，昇陽轉投資的新能光電與德國Centrotherm簽訂的Turnkey Solutions，目前35MW產線也正在導入中。

專家指出，比較多晶矽和CIGS薄膜太陽能的生產過程可發現，CIGS不像多晶矽，在產業鏈上中下游分散項目不僅非常多，而且不平衡。CIGS除了材料的使用不同，尚具有兩大特徵，一是其光電轉換層厚度能薄至數μm，除可降低材料成本，同時還可節省製造時所投入之能源。而光電轉換層一旦變薄，CIGS系材料的光吸收能力也會變得相當高。由於可以達到高效率與低成本的特性，CIGS未來勝出的機率大增。

HCPV成台灣下一波發展重點

能源效率坐四望六

太陽能產業吸引國內外廠商積極投入，產業發展快速，且台灣也逐漸擠身全球前幾大發展國家之列。而近期再生能源發展條例通過後，不但吸引更多台灣廠商積極投入，也無形中加速了太陽能產業的發展。其中極具發展潛力的HCPV（高聚光型太陽能系統），因具有節省電池原料、降低發電成本和維持高發電效率的優點，非常適合用於太陽能發電場之設置，勢必將成為台灣太陽能產業下一波發展重點。

晶泰科技執行長Ray Lin指出，HCPV以節省電池原料、降低發電成本和維持高發電效率等優點作為訴求點，能滿足做為太陽能發電廠設置之需求，其發電效率目前在三重接面的情況下已可達到最高42.3％，比起矽晶太陽能電池最高的25％幾乎高出兩倍之多，且未來更可能達到理論值的68％。如此坐四成望六成的高發電效率，幾乎能讓乾淨能源的願景真的實現，因此已經逐漸受到世界大廠看好。

據報導顯示，到了2020年，HCPV每度發電成本可降至新台幣3元以下，這幾乎可與傳統石化能源相抗衡。而到了2012年，HCPV的系統建置成本也能低於矽晶平板型發電系統，其已具備產業化潛力。

Ray Lin說，HCPV並非全新的太陽能電池技術，早在過去美國的人造衛星上便已開始使用這種發電技術，只不過都僅限於航太用途，市場規模非常小，日本也曾發展過該技術。台灣目前則是致力於發展地面用HCPV太陽電池，其高聚光效率比起過去提高約500倍，不僅技術層級與美日技術相仿，未來成本也將進一步降低，加上其效率目前已達矽晶太陽電池的兩倍，未來還將更為提高。加上許多HCPV人才陸續回到台灣貢獻一己之力，只要台灣能掌握HCPV技術，未來肯定將超越歐美，取得HCPV產業先機。

HCPV六年供應一核電廠電力

台灣自從2009年6月通過「再生能源發展條例」之後，如何將商機帶進台灣，並讓再生能源的發展成為全民共識，已經成為重要的課題。從台灣適合發展的產業型態來觀察，太陽能電池當然是最具產業效益的再生能源，因為台灣的半導體和面板廠商都可以利用現有的技術跨入該領域。至於LED廠商，更因為同樣使用Ⅲ-Ⅴ族材料，更能快速導入HCPV（高效率聚光型太陽能發電系統）領域當中。

交通大學光電系教授紀國鐘指出，目前單晶矽太陽能板的轉換效率最多只能達到22％，HCPV卻已可達到40％，這對於太陽能電廠的應用上極具優勢。歐洲已有發電業者以HCPV來建置太陽能電廠，而台灣許多LED廠，則已經準備好要切入HCPV的生產與出口。

紀國鐘說，發展HCPV對台灣的優點非常多，最大的優點就是可以建置HCPV電廠來供電，這在台灣的電子或其它工業產品出口時，可減少被歐盟或其它國家課徵碳關稅的問題。碳關稅目前1噸碳約在5～30美元間波動，未來的價格更將持續高漲。

紀國鐘表示，一座100MWp的HCPV電廠，大概一年半便可完工進行供電。且如果效果不錯，馬上可以立即興建第二座200MWp的電廠，如此在六年內，台灣就可蓋出1GWp的HCPV電廠，等同於一座核電廠的發電量。

紀國鐘認為，目前台灣無法自立發展核電產業，都是以整廠輸入的型態向國外購買，包括設計與機台，都必須經過外國認證。因此，台灣有更大的需求來自力發展HCPV電廠，如此從設計研發、生產到製造都可以自己完成，不必仰賴國外廠商來供應。

《圖二　GT Solar市場與溝通部門總監Jeffery Nestel-Patt說，儘管其他具有潛力的太陽電池技術不斷冒出頭，但至少五年內都難以威脅多晶矽的主流地位。》

DSSC挾透明可撓特性強出頭

首波專攻消費電子

儘管太陽能電池尚未真正普及到大眾的生活裡，然而技術的演進已經來到了第三代太陽能電池。第三代太陽電池也就是有機太陽電池，和現在一般市售的矽太陽電池有所不同，其基板通常是透光導電玻璃基板，也可以是透明且可彎曲的有機聚合物膜片（polymer foil）、玻璃片或有機聚合膜上塗有一層可讓太陽光穿透，且可導電的薄透明導電氧化物（TCO）薄膜。第三代太陽電池又以DSSC（染料敏化太陽電池）為代表。

工研院綠能與環境研究所下世代太陽電池研究組組長蔡松雨指出，DSSC未來有機會發展成為第三代太陽能電池的主流技術，主因在於DSSC具備原料成本便宜、且取得容易的發展利基。DSSC是以二氧化鈦（TiO2）為主要材料，完全不受矽原料短缺的影響，同時生產環境也不須像矽晶圓或薄膜太陽能電池，必須在無塵室內進行作業。DSSC因製程簡易、成本低廉，且能源回收時間短，只需6個月，和單晶矽需2～10年相比，有非常明顯的優勢。

蔡松雨說，矽晶太陽能和薄膜太陽能的發展訴求，是以大片太陽能板或與大面積建築物結合進行光能收集轉換。DSSC太陽能電池則是以結合各項民生用品的個人化應用為主，例如結合消費者常使用的外套、皮包、背包等成為行動能源供應源，或者作為可攜式的手機充電器等，目的在使隨身攜帶的個人物品，都能成為供應太陽能發電的基礎配件。日本富士總研預估到了2014年，DSSC市場將達235MW，產值2億美元。

蔡松雨認為，DSSC製程簡單成本低廉，且製作材料不含有毒物質，對環境也較為友善。由於產品具有可撓性及可透視性，且累積發電量的表現也較佳，因此應用範圍相對廣泛。至於未來的發展性，短期內將以結合消費性電子產品為主，中長期則會陸續往戶外應用延伸，與其他太陽電池進行PK戰。

《圖三　美國國家半導體亞太區核心市場業務發展總監張耀強說，目前太陽能成本已經與傳統發電成本相當，因此預計太陽能發電裝置將會更普及。》

多晶矽PV主流地位難撼動

儘管太陽能電池市場上，各種技術蓬勃發展也彼此競爭，然而許多新出頭的太陽能電池技術儘管具有很高的未來發展性，目前的市佔率也都僅是九牛一毛而已。目前兩類最主流的太陽能電池，一類是矽太陽電池，包括單晶矽（sc-Si）、多晶矽（mc-Si）兩種，僅矽太陽能電池就佔去整個市場的93％比重。至於另一類的薄膜太陽能電池，主要包括非晶體矽（a-Si，以不同的形態表現的矽）、銅銦鎵硒（CIGS）和碲化鎘（CdTe），薄膜則佔了約7％的比重。

GT Solar市場與溝通部門總監Jeffery Nestel-Patt指出，多晶矽太陽能電池目前才是太陽電池的主流技術，儘管其他具有潛力的太陽電池技術不斷冒出頭，在未來幾年也都會有明顯的市場成長，但至少五年內尚難威脅多晶矽的主流地位。

Jeffery說，太陽能產業對多晶矽的需求不會間斷，將持續成長，這也將為相關的設備廠商持續帶來商機，例如GT Solar用於生產多晶矽和多晶長晶爐的設備在市場上便非常搶手，在全球太陽能多晶長晶爐市場有約八成市佔率。

結語

專家提醒，台灣發展太陽能產業，由於垂直整合能力與中國尚有落差，因此發展策略必須與中國做出區隔（中國為目前全球PV產能第一的國家）。此外，台灣的太陽能光電產品大都是外銷國際，內銷少，這是由於行政障礙和台電收購太陽能電價所造成的問題，未來還需要進一步克服。

太陽能電池不論是多晶矽、薄膜、HCPV或DSSC，各種技術各有優勢，彼此間也會競爭。台灣有絕佳的條件發展太陽能，廠商只要掌握本身所擅長的技術投入發展，相信台灣很快能成為全球太陽能電池產值第一的國家。