由於全球能源價格日益高漲,電力需求不斷上升,加上全球氣候異常威脅,使得太陽能躍升成為最具吸引力、可永續發展的能源選擇之一。每天從我們的地球上自太陽獲取了超過每小時3400萬千瓦的太陽能,超越目前全球有效使用太陽能的一萬倍以上。太陽能本質乾淨,對環境不構成負面影響,且具有現成、無限量供應的優勢。也因此許多專家預測太陽能在不久的未來有機會變成主要能源來源。
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東京威力PVE事業總監石田大(右)、與台灣Oerlikon總經理陳宏基(左) |
市場上,多數的太陽能模組都是採用矽晶圓作為材料,主要是因為矽晶圓太陽能板的製造原理和過程都與半導體相當接近。目前半導體生產技術和設備都已經相對成熟,且人才充裕,這使得矽晶圓太陽能發電具有轉換效率佳、設備成本低、量產速度快、良率高等優勢,這也使得矽晶圓太陽能發電躍居市場主流。
東京威力PVE事業總監石田大表示,近年來由於上游多晶矽材料缺乏,導致產業鏈價格飛漲,使得矽晶圓太陽能發電的材料成本不斷提高。這原因一方面是因為多晶矽的矽砂原料(二氧化矽)在純化過程中需要大型廠房,並耗費大量的能源,因此單位成本並不便宜,生產過程上也無法快速因應所需的產能擴增;另一方面,由於物理性質的限制,矽晶圓太陽能板最少也要200微米的厚度,這使得大面積發電模組的製造需求更大量的矽砂原料。
由於矽晶圓太陽能發電擁有以上缺點,也使得薄膜太陽能發電漸漸受到市場關注。石田說,薄膜太陽能發電由於厚度較薄,可節省更多材料費用(可減少達九成厚度),並可在成本低廉的玻璃、塑膠或不鏽鋼基板上製造,甚至可以軌對軌(Roll to Roll)的方式大量生產大面積的太陽能板。不僅符合太陽能產業持續降低生產成本的要求,加上具有可撓性,可搭配建築外牆施工等優點,未來預計將可追上矽晶圓太陽能板,成為太陽能發電的明日之星。