目前可進入量產階段的太陽光電技術，以單/多晶矽、薄膜（Thin Film）以及新興高聚光型（HCPV）三大技術為主，在這三大技術領域中也有許多台灣廠商投入其中。從整體市場佔有率來看，單/多晶矽依舊穩居太陽能市場主流，預估比重佔85％左右，至於薄膜太陽能約佔整體市場的10％，新興的聚光型產品已經有5％的市佔率。量產能力、製程成熟度、轉換效率、採光穩定度、材料和製程成本等因素，是評比多晶矽、薄膜和高聚光型材料太陽能技術應用的主要區分點。

穩定供應材料是單/多晶矽擴產關鍵

單/多晶矽太陽能技術在量產能力、製程成熟度和製程成本上都具有相當的優勢，不過由於晶矽材料只能吸收到可見光光譜範圍的波長，所以光源轉換效能的成長空間比較小。此外，晶矽材料的溫度係數較高，容易受到溫度變化影響採光效能，日照瓦數的穩定度也因此較低。因此在陰天多雲的氣候變化下，單/多晶矽太陽能面板的採光效能會隨之受限，呈現線性下降的反應。

另一方面，單/多晶矽價格波動幅度過大，矽晶材料廠商也會以庫存方式哄抬市場價格，對於產能滿載的台灣電池和模組廠來說，形成不小的成本壓力。茂迪執行長張秉衡在台灣國際太陽光電論壇發表演講時指出，如何建立長期穩定的晶矽材料供應鏈，是降低單/多晶矽太陽能面板成本的重要關鍵。台灣儘管在今年已經重建太陽能產業的發展契機，不過值得注意的是，在具有高獲利的上游矽晶材料部份，台灣廠商的掌握程度仍舊不足，目前只有福聚太陽能可以量產多晶矽。相較而言，南韓的OCI在短短的三年之內，已經成為全球多晶矽第三大的供應大廠，對於台灣多晶矽太陽能產業發展來說，是個值得注意的警訊。因此垂直整合矽晶原料、電池、模組或逆變器的一條龍生產模式，正逐漸成為台廠單/多晶矽太陽能廠商控制成本的營運方向。

薄膜太陽能技術各有一片天！

薄膜太陽能電池則主要以非晶矽A-Si、非微晶堆疊（Micromorph）和銅銦鎵硒（CIGS）三大類為主，薄膜太陽能面板的透光性比多晶矽來得高，也具有可撓性，且採用強化玻璃材質，相較於單多晶矽太陽能面板，也較不易破裂破碎。相較於單/多晶矽，薄膜太陽能也較不受日照、濕度和遮蔽效應影響。

A-Si量產能力可威脅單/多晶矽

從量產能力來看，目前A-Si和Micromorph都可進入量產階段，A-Si的量產穩定度可達99％，Micromorph大概在90％左右。CIGS剛進入量產階段，產能則仍有待加強，良率也不夠高。旭能光電（SUNNER SOLAR）副董事長歐政豪博士指出，相較於單/多晶矽和高聚光型（HCPV）材料和設備的成本，儘管薄膜太陽能面板的生產設備並不便宜，不過HCPV和多晶矽的材料成本相對較為昂貴，因此薄膜太陽能面板的成本結構仍相對較低。

A-Si製程由於研發時程已有一段時日，材料成本也相對穩定，儘管生產設備也不便宜，整體生產成本相對低廉。整體來看，A-Si薄膜太陽能產品應用具有發展潛力，材料、量產和良率穩定度高且不斷成熟，對於佔主導地位的多晶矽太陽能產品最具威脅性。

CIGS後勢看漲 確立製程標準才能擴產

具備低成本和高轉換效率潛力的銅銦鎵硒（CIGS）製程，也成為薄膜太陽光電領域備受矚目的焦點。綠陽光電、台積電、友達、錸寶等，正積極參與CIGS薄膜太陽能的開發作業。

由於CIGS對於溫度係數較不敏感，可吸收漫射光，因此可吸收的光譜較寬，光吸收的角度沒有單/多晶矽太陽能來的狹窄，因此總發電量較高。另外，不同於其他非晶矽（A-Si）和非微晶堆疊（Micromorph）採用氣體沈積的製程方式，CIGS製程主要可分為真空製程和非真空製程，前者須經過共蒸鍍和濺鍍製程，後者則採用化學電鍍和奈米印刷。真空濺鍍製程可滿足大量量產的需求，成本頗具競爭優勢。

目前CIGS製程主流分成幾大類，也沒有標準產線可以購買，幾乎所有的廠商都是客製化機台，因此產能與產線放大，勢必要考量到機台供應的速度。最關鍵的是，模組面積放大，薄膜太陽能模組均一性控制難度也隨之增加，轉換效率就會跟著模組面積增加而下降，CIGS製程也會面臨相同的問題。值得注意的是，CIGS所需關鍵材料銅銦鎵硒中的銦，屬於高度敏感的稀土原料，能不能獲得穩定的供應來源仍需諸多考量。

正由於目前並沒有標準化的CIGS製程，因此投入CIGS的廠商，一開始必須以一條龍的生產方式，整合開發電池、模組和生產製程設備，初期投入資金壓力相對最高。雖然CIGS薄膜太陽能電池在台積電和友達的加持下聲勢高漲，但是距離量產階段仍有段距離。

綠陽光電董事長李適維進一步表示，CIGS的技術應用從1975年開始，整體理論已經非常完整與穩固，小尺寸實驗室的轉換效率已可突破20％以上，可是大尺寸的商業化量產仍然無法有效落實，主要關鍵在於製程與量產的整合。因此廠商除了需繼續強化大尺寸玻璃基板轉換效率外，在機台與靶材的整合能力也必須快速跟進，而持續擴充新產能更是不可或缺。

薄膜轉換效能低 但成長空間廣

就轉換效能來看，相較於單/多晶矽和高聚光型（HCPV），薄膜太陽能面板的轉換效能較低，目前大概只有7～11％左右，仍是在技術上需要加以克服的地方。其中，A-Si的轉換效能大概只有7％，相較於Micromorph和CIGS而言可說是最低的。

若更深入從三種不同光譜波長吸收的材料特性來看，薄膜太陽能的A-Si製程，只能吸收可見光波長，Micromorph則可吸收較多長波，而CIGS則可吸收從可見光、紫外光和紅外線的三種光譜波長。因此就物理特性來看，CIGS吸收太陽光的效能最高，相對地轉換效能的成長空間最廣，而A-Si薄膜太陽能則會提早面臨轉換效能停滯和效率衰減的天花板效應。

日照採光效能穩定度高

從另一方面來看，薄膜太陽能面板的溫度係數小，單/多晶矽的溫度係數較高，因此薄膜太陽能的轉換效能，較不易受到溫度影響，日照瓦數的穩定度和採光效能，比單/多晶矽面板來得高。CIGS對於溫度係數也較為不敏感，且可吸收漫射光，採光角度也沒有多晶矽來得狹窄，採光效益也具有相當的競爭力。

歐政豪進一步指出，從發電成本和售電營收角度來看，薄膜太陽能面板每一kw單位kw/小時的發電量較高，經過測試結果，可多出33％的發電效能，這可直接有助於降低發電廠的售電成本。另外，薄膜太陽能系統的發電營收也較為容易計算。

薄膜太陽能市場自有一片天

儘管目前薄膜太陽能產品市佔率，佔整體太陽能市場的15％左右，未來5年內仍難以撼動多晶矽太陽能產品的主流地位，不過薄膜太陽能對於多晶矽太陽能產品的威脅性仍是不可小覷。薄膜太陽能面板具有一定的市場利基，除了可應用在BIPV建材與綠建築材料環境外，也可滲透到一般工廠和大賣場頂樓等發電隔熱應用。以往以單/多晶矽面板為主的大型發電廠，也開始廣泛地採用薄膜太陽能面板。薄膜太陽能面板可調配各種色澤，不若單多晶矽以黑色和藍色為主而單調，因此薄膜太陽能面板的應用條件可與單/多晶矽進一步區隔。

HCPV轉換效率高 追日高聚光浮出檯面

高聚光型（HCPV）太陽能技術以前主要集中在國防及太空等高階應用，目前也開始在消費市場嶄露頭角，結合綠能型追日系統設計，目前HCPV實際應用的轉換效率已可達到26％左右。

HCPV主要採用三五族化合物半導體材料，以磊晶技術堆疊，增加光譜吸收範圍，可吸收的光譜波長涵蓋可見光、紫外光和紅外線，相較於晶矽和薄膜太陽能材料來說是最高的，因此轉換效率也是較高的。HCPV主要的三五族聚合物關鍵材料，目前仍是掌握在Spectrolab、Emcore和Azur這3家廠商手上，前兩家是美國公司，最後一家則是德國企業。台灣的晶元光電目前也正在投入開發當中，而禧通（M-COM）則投入砷化鎵磊晶材料技術的研發行列。

與會廠商代表指出，台廠還需要掌握的關鍵材料，包括高聚光型太陽能電池所需的三五族半導體材料和電池，目前也是高度集中在Spectrolab、Emcore和Azur三大家手上，不過台廠晶元光電已經開始切入高聚光型太陽能電池領域。

不過，直接利用三五族化合物半導體進行太陽能發電，材料和製造成本過高，因此藉由較大面積的透鏡或反射鏡，將太陽光聚焦在一小塊電池點上，就可以吸收大面積的光源，結合利用多接面（multi-junction）電池可吸收不同光譜的太陽光，加上追日系統設計，便產生高聚光型HCPV的太陽能電池設備。

HCPV關鍵零組件包括高精密陽光感應器、菲隉爾透鏡和電池接收器，加上電池模組和追日系統。模組也需要搭配高效能散熱設備，才能避免太陽能電池溫度上升、導致轉換效率下降的課題。也因此，HCPV技術門檻相對於晶矽和薄膜太陽能技術來說並不低，因為HCPV必須有效整合材料、光學和機械等三大關鍵技術。

正因為可吸收光譜範圍最廣，因此HCPV適合在離島、日照量高和大電廠等應用環境，HCPV也適合在赤道緯度、非洲、澳洲和中東地區使用。在一定限制的土地利用條件下，HCPV可發揮的能源採集效益是相對較高。目前投入HCPV的台廠以億芳能源（EVERPHOTON）、華宇光能（Arima）和瀚昱能源（CompSolar）為主，台灣的億芳能源已經取得阿布達比標案，也參與高雄路竹電廠的開發作業，並與核研所進一步密切合作。

量產能力是關鍵 太陽能技術比誰氣長！

無論是單/多晶矽、薄膜還是高聚光型太陽能技術，都各有可持續發展的應用領域，目標都是希望能夠建立穩定供應且具市場競爭能力的量產規模。量產規模若要可長可久，是需要透過三種關鍵的技術提昇，來達到降低成本的效果。這三項技術是能源轉換、製程方法以及材料應用。現階段最重要的是降低材料和製程成本，並且有效提高製程良率。不論是哪種技術，相關廠商都開始朝向一條龍的經營模式去整合發展，希望能自主地掌握太陽光電材料製程的供應鏈關鍵。現階段單/多晶矽技術製程仍是主流，但是未來誰會是真正的NO. 1，大家可是都還有機會呢！

@BOX：打造一條龍模式 旭能光電強化矽薄膜太陽能競爭力

旭能光電（SUNNER SOLAR）副董事長歐政豪博士表示，2011年在中科的第二座廠房即可進入量產階段，預計產能可達200mw，同時旭能光電也將進軍北美市場，並繼續鞏固德國、東歐和印度與其他亞洲地區的既有優勢。除了A-Si製程之外，明年旭能光電也計畫切入同樣量產能力較為穩定的Micromorph製程，至於CIGS製程，旭能光電也正在考量投入的可行性。

歐政豪博士透露，在關鍵的薄膜太陽能生產設備部份，旭能光電和日本優貝克（ULVAC）維持相當緊密的合作關係，下一階段ULVAC將和旭能光電在逆變器部份加強合作。這也意味著，旭能光電正朝向一條龍的營運模式演進。

若以1700坪的屋頂面積、裝設容量為306kw的薄膜太陽能面板裝置來看，每年總發電量可達46,2600度，若每度售電單價為12.97元來計算，每月進帳可達50萬元左右。也因此，對於獨立系統的充電設備來說，薄膜太陽能面板是較佳的選擇。這也是為什麼，電動車的充電設備會採用薄膜太陽能面板作為首選的重要原因。

ULVAC也是提供日本太陽能電動車充電站的重要廠商。ULVAC企業客戶支援事業部低碳電網部專門室長葛西俊一表示，日本電動車的薄膜太陽能充電設備，在CHAdeMU協會的規範下，已經建立起統一的充電規格。ULVAC已經推出標準型及快速充電型的薄膜太陽能充電設備，正積極進軍日本電動車市場。

@BOX：綠陽光電成CIGS薄膜太陽能模範生

目前擁有CIGS自主製程能力、且已經實際進入量產階段的綠陽光電（AxunTek），已經完備屏東新廠25MW的產線建置，預計在2011年將繼續完成第二階段擴廠計畫，屆時產能可進一步擴充到100MW。值得注意的是，今年綠陽光電在CIGS的轉換效率已經可達11％，預計明年將可突破12％，預計3年內可達到13％的轉換效能。當到達12％時，年總發電量便將等於晶矽15～16％的年總發電量。綠陽光電預估，未來3至5年，CIGS的總產能可突破2GW以上。

綠陽光電藉由自主選擇最佳化的材料及設備，已經建立起一套完整的CIGS製程技術。綠陽光電董事長李適維指出，綠陽光電目前能夠穩定的掌握大尺寸量產的製程技術，主因在於3年前就投資了一條超過40公分尺寸的批量試產線，將學理上的基礎轉換成實際的量產經驗，並將該製程與機台廠商協同發展專屬機台，能夠順利地穩定大尺寸量產。在這裡，綠陽光電掌握了提高膜層均勻與均溫性的關鍵技術，並且能有效控制材料甚至機台稼動率與良率。這些基礎研究與製程機台整合的經驗，是綠陽光電能夠在最短時間內導入量產的關鍵。

現在綠陽光電也已經取得TUV大雅實驗室的認證，預計明年第1季也將取得UL認證，屆時綠陽光電的CIGS薄膜太陽能產品便擁有雙認證的資格。

面對競爭日益激烈的薄膜太陽能市場，李適維指出，第一階段除了取得雙認證之外，同時也要爭取不同區域不同市場的系統實績裝設，凸顯CIGS在系統端與發電量與傳統技術的差異性。下一階段則配合相關實績數據，爭取歐洲系統客戶與美國市場的認同，銷售目標則以一般系統建案、路燈運用並配合開發BIPV應用為主。