目前可进入量产阶段的太阳光电技术，以单/多晶硅、薄膜（Thin Film）以及新兴高聚光型（HCPV）三大技术为主，在这三大技术领域中也有许多台湾厂商投入其中。从整体市场占有率来看，单/多晶硅依旧稳居太阳能市场主流，预估比重占85％左右，至于薄膜太阳能约占整体市场的10％，新兴的聚光型产品已经有5％的市占率。量产能力、制程成熟度、转换效率、采光稳定度、材料和制程成本等因素，是评比多晶硅、薄膜和高聚光型材料太阳能技术应用的主要区分点。

稳定供应材料是单/多晶硅扩产关键

单/多晶硅太阳能技术在量产能力、制程成熟度和制程成本上都具有相当的优势，不过由于晶硅材料只能吸收到可见光光谱范围的波长，所以光源转换效能的成长空间比较小。此外，晶硅材料的温度系数较高，容易受到温度变化影响采光效能，日照瓦数的稳定度也因此较低。因此在阴天多云的气候变化下，单/多晶硅太阳能面板的采光效能会随之受限，呈现线性下降的反应。

另一方面，单/多晶硅价格波动幅度过大，硅晶材料厂商也会以库存方式哄抬市场价格，对于产能满载的台湾电池和模块厂来说，形成不小的成本压力。茂迪执行长张秉衡在台湾国际太阳光电论坛发表演讲时指出，如何建立长期稳定的晶硅材料供应链，是降低单/多晶硅太阳能面板成本的重要关键。台湾尽管在今年已经重建太阳能产业的发展契机，不过值得注意的是，在具有高获利的上游硅晶材料部份，台湾厂商的掌握程度仍旧不足，目前只有福聚太阳能可以量产多晶硅。相较而言，南韩的OCI在短短的三年之内，已经成为全球多晶硅第三大的供应大厂，对于台湾多晶硅太阳能产业发展来说，是个值得注意的警讯。因此垂直整合硅晶原料、电池、模块或逆变器的一条龙生产模式，正逐渐成为台厂单/多晶硅太阳能厂商控制成本的营运方向。

薄膜太阳能技术各有一片天！

薄膜太阳能电池则主要以非晶硅A-Si、非微晶堆栈（Micromorph）和铜铟镓硒（CIGS）三大类为主，薄膜太阳能面板的透旋光性比多晶硅来得高，也具有可挠性，且采用强化玻璃材质，相较于单多晶硅太阳能面板，也较不易破裂破碎。相较于单/多晶硅，薄膜太阳能也较不受日照、湿度和遮蔽效应影响。

A-Si量产能力可威胁单/多晶硅

从量产能力来看，目前A-Si和Micromorph都可进入量产阶段，A-Si的量产稳定度可达99％，Micromorph大概在90％左右。CIGS刚进入量产阶段，产能则仍有待加强，良率也不够高。旭能光电（SUNNER SOLAR）副董事长欧政豪博士指出，相较于单/多晶硅和高聚光型（HCPV）材料和设备的成本，尽管薄膜太阳能面板的生产设备并不便宜，不过HCPV和多晶硅的材料成本相对较为昂贵，因此薄膜太阳能面板的成本结构仍相对较低。

A-Si制程由于研发时程已有一段时日，材料成本也相对稳定，尽管生产设备也不便宜，整体生产成本相对低廉。整体来看，A-Si薄膜太阳能产品应用具有发展潜力，材料、量产和良率稳定度高且不断成熟，对于占主导地位的多晶硅太阳能产品最具威胁性。

CIGS后势看涨 确立制程标准才能扩产

具备低成本和高转换效率潜力的铜铟镓硒（CIGS）制程，也成为薄膜太阳光电领域备受瞩目的焦点。绿阳光电、台积电、友达、铼宝等，正积极参与CIGS薄膜太阳能的开发作业。

由于CIGS对于温度系数较不敏感，可吸收漫射光，因此可吸收的光谱较宽，光吸收的角度没有单/多晶硅太阳能来的狭窄，因此总发电量较高。另外，不同于其他非晶硅（A-Si）和非微晶堆栈（Micromorph）采用气体沈积的制程方式，CIGS制程主要可分为真空制程和非真空制程，前者须经过共蒸镀和溅镀制程，后者则采用化学电镀和奈米印刷。真空溅镀制程可满足大量量产的需求，成本颇具竞争优势。

目前CIGS制程主流分成几大类，也没有标准产线可以购买，几乎所有的厂商都是客制化机台，因此产能与产线放大，势必要考虑到机台供应的速度。最关键的是，模块面积放大，薄膜太阳能模块均一性控制难度也随之增加，转换效率就会跟着模块面积增加而下降，CIGS制程也会面临相同的问题。值得注意的是，CIGS所需关键材料铜铟镓硒中的铟，属于高度敏感的稀土原料，能不能获得稳定的供应来源仍需诸多考虑。

正由于目前并没有标准化的CIGS制程，因此投入CIGS的厂商，一开始必须以一条龙的生产方式，整合开发电池、模块和生产制程设备，初期投入资金压力相对最高。虽然CIGS薄膜太阳能电池在台积电和友达的加持下声势高涨，但是距离量产阶段仍有段距离。

绿阳光电董事长李适维进一步表示，CIGS的技术应用从1975年开始，整体理论已经非常完整与稳固，小尺寸实验室的转换效率已可突破20％以上，可是大尺寸的商业化量产仍然无法有效落实，主要关键在于制程与量产的整合。因此厂商除了需继续强化大尺寸玻璃基板转换效率外，在机台与靶材的整合能力也必须快速跟进，而持续扩充新产能更是不可或缺。

薄膜转换效能低 但成长空间广

就转换效能来看，相较于单/多晶硅和高聚光型（HCPV），薄膜太阳能面板的转换效能较低，目前大概只有7～11％左右，仍是在技术上需要加以克服的地方。其中，A-Si的转换效能大概只有7％，相较于Micromorph和CIGS而言可说是最低的。

若更深入从三种不同光谱波长吸收的材料特性来看，薄膜太阳能的A-Si制程，只能吸收可见光波长，Micromorph则可吸收较多长波，而CIGS则可吸收从可见光、紫外光和红外线的三种光谱波长。因此就物理特性来看，CIGS吸收太阳光的效能最高，相对地转换效能的成长空间最广，而A-Si薄膜太阳能则会提早面临转换效能停滞和效率衰减的天花板效应。

日照采光效能稳定度高

从另一方面来看，薄膜太阳能面板的温度系数小，单/多晶硅的温度系数较高，因此薄膜太阳能的转换效能，较不易受到温度影响，日照瓦数的稳定度和采光效能，比单/多晶硅面板来得高。CIGS对于温度系数也较为不敏感，且可吸收漫射光，采光角度也没有多晶硅来得狭窄，采光效益也具有相当的竞争力。

欧政豪进一步指出，从发电成本和售电营收角度来看，薄膜太阳能面板每一kw单位kw/小时的发电量较高，经过测试结果，可多出33％的发电效能，这可直接有助于降低发电厂的售电成本。另外，薄膜太阳能系统的发电营收也较为容易计算。

薄膜太阳能市场自有一片天

尽管目前薄膜太阳能产品市占率，占整体太阳能市场的15％左右，未来5年内仍难以撼动多晶硅太阳能产品的主流地位，不过薄膜太阳能对于多晶硅太阳能产品的威胁性仍是不可小觑。薄膜太阳能面板具有一定的市场利基，除了可应用在BIPV建材与绿建筑材料环境外，也可渗透到一般工厂和大卖场顶楼等发电隔热应用。以往以单/多晶硅面板为主的大型发电厂，也开始广泛地采用薄膜太阳能面板。薄膜太阳能面板可调配各种色泽，不若单多晶硅以黑色和蓝色为主而单调，因此薄膜太阳能面板的应用条件可与单/多晶硅进一步区隔。

HCPV转换效率高 追日高聚光浮出台面

高聚光型（HCPV）太阳能技术以前主要集中在国防及太空等高阶应用，目前也开始在消费市场崭露头角，结合绿能型追日系统设计，目前HCPV实际应用的转换效率已可达到26％左右。

HCPV主要采用三五族化合物半导体材料，以磊晶技术堆栈，增加光谱吸收范围，可吸收的光谱波长涵盖可见光、紫外光和红外线，相较于晶硅和薄膜太阳能材料来说是最高的，因此转换效率也是较高的。HCPV主要的三五族聚合物关键材料，目前仍是掌握在Spectrolab、Emcore和Azur这3家厂商手上，前两家是美国公司，最后一家则是德国企业。台湾的晶元光电目前也正在投入开发当中，而禧通（M-COM）则投入砷化镓磊晶材料技术的研发行列。

与会厂商代表指出，台厂还需要掌握的关键材料，包括高聚光型太阳能电池所需的三五族半导体材料和电池，目前也是高度集中在Spectrolab、Emcore和Azur三大家手上，不过台厂晶元光电已经开始切入高聚光型太阳能电池领域。

不过，直接利用三五族化合物半导体进行太阳能发电，材料和制造成本过高，因此藉由较大面积的透镜或反射镜，将太阳光聚焦在一小块电池点上，就可以吸收大面积的光源，结合利用多接面（multi-junction）电池可吸收不同光谱的太阳光，加上追日系统设计，便产生高聚光型HCPV的太阳能电池设备。

HCPV关键零组件包括高精密阳光传感器、菲陧尔透镜和电池接收器，加上电池模块和追日系统。模块也需要搭配高效能散热设备，才能避免太阳能电池温度上升、导致转换效率下降的课题。也因此，HCPV技术门坎相对于晶硅和薄膜太阳能技术来说并不低，因为HCPV必须有效整合材料、光学和机械等三大关键技术。

正因为可吸收光谱范围最广，因此HCPV适合在离岛、日照量高和大电厂等应用环境，HCPV也适合在赤道纬度、非洲、澳洲和中东地区使用。在一定限制的土地利用条件下，HCPV可发挥的能源采集效益是相对较高。目前投入HCPV的台厂以亿芳能源（EVERPHOTON）、华宇光能（Arima）和瀚昱能源（CompSolar）为主，台湾的亿芳能源已经取得阿布扎比标案，也参与高雄路竹电厂的开发作业，并与核研所进一步密切合作。

量产能力是关键 太阳能技术比谁气长！

无论是单/多晶硅、薄膜还是高聚光型太阳能技术，都各有可持续发展的应用领域，目标都是希望能够建立稳定供应且具市场竞争能力的量产规模。量产规模若要可长可久，是需要透过三种关键的技术提升，来达到降低成本的效果。这三项技术是能源转换、制程方法以及材料应用。现阶段最重要的是降低材料和制程成本，并且有效提高制程良率。不论是哪种技术，相关厂商都开始朝向一条龙的经营模式去整合发展，希望能自主地掌握太阳光电材料制程的供应链关键。现阶段单/多晶硅技术制程仍是主流，但是未来谁会是真正的NO. 1，大家可是都还有机会呢！

@BOX：打造一条龙模式 旭能光电强化硅薄膜太阳能竞争力

旭能光电（SUNNER SOLAR）副董事长欧政豪博士表示，2011年在中科的第二座厂房即可进入量产阶段，预计产能可达200mw，同时旭能光电也将进军北美市场，并继续巩固德国、东欧和印度与其他亚洲地区的既有优势。除了A-Si制程之外，明年旭能光电也计划切入同样量产能力较为稳定的Micromorph制程，至于CIGS制程，旭能光电也正在考虑投入的可行性。

欧政豪博士透露，在关键的薄膜太阳能生产设备部份，旭能光电和日本优贝克（ULVAC）维持相当紧密的合作关系，下一阶段ULVAC将和旭能光电在逆变器部份加强合作。这也意味着，旭能光电正朝向一条龙的营运模式演进。

若以1700坪的屋顶面积、装设容量为306kw的薄膜太阳能面板装置来看，每年总发电量可达46,2600度，若每度售电单价为12.97元来计算，每月进帐可达50万元左右。也因此，对于独立系统的充电设备来说，薄膜太阳能面板是较佳的选择。这也是为什么，电动车的充电设备会采用薄膜太阳能面板作为首选的重要原因。

ULVAC也是提供日本太阳能电动车充电站的重要厂商。ULVAC企业客户支持事业部低碳电网部专门室长葛西俊一表示，日本电动车的薄膜太阳能充电设备，在CHAdeMU协会的规范下，已经建立起统一的充电规格。ULVAC已经推出标准型及快速充电型的薄膜太阳能充电设备，正积极进军日本电动车市场。

@BOX：绿阳光电成CIGS薄膜太阳能模范生

目前拥有CIGS自主制程能力、且已经实际进入量产阶段的绿阳光电（AxunTek），已经完备屏东新厂25MW的产线建置，预计在2011年将继续完成第二阶段扩厂计划，届时产能可进一步扩充到100MW。值得注意的是，今年绿阳光电在CIGS的转换效率已经可达11％，预计明年将可突破12％，预计3年内可达到13％的转换效能。当到达12％时，年总发电量便将等于晶硅15～16％的年总发电量。绿阳光电预估，未来3至5年，CIGS的总产能可突破2GW以上。

绿阳光电藉由自主选择优化的材料及设备，已经建立起一套完整的CIGS制程技术。绿阳光电董事长李适维指出，绿阳光电目前能够稳定的掌握大尺寸量产的制程技术，主因在于3年前就投资了一条超过40公分尺寸的批量试产线，将学理上的基础转换成实际的量产经验，并将该制程与机台厂商协同发展专属机台，能够顺利地稳定大尺寸量产。在这里，绿阳光电掌握了提高膜层均匀与均温性的关键技术，并且能有效控制材料甚至机台稼动率与良率。这些基础研究与制程机台整合的经验，是绿阳光电能够在最短时间内导入量产的关键。

现在绿阳光电也已经取得TUV大雅实验室的认证，预计明年第1季也将取得UL认证，届时绿阳光电的CIGS薄膜太阳能产品便拥有双认证的资格。

面对竞争日益激烈的薄膜太阳能市场，李适维指出，第一阶段除了取得双认证之外，同时也要争取不同区域不同市场的系统实绩装设，凸显CIGS在系统端与发电量与传统技术的差异性。下一阶段则配合相关实绩数据，争取欧洲系统客户与美国市场的认同，销售目标则以一般系统建案、路灯运用并配合开发BIPV应用为主。