替代能源發燒 太陽光電商機「照」過來
【經濟日報／尤如瑾】
2007.03.11 03:41 am
有鑑於近年國際原油價格屢創新高，凸顯石化燃料資源使用年限的重大問題，使得尋找替代能源再度成為世人關注的焦點。就再生能源發電成本的觀點來看，太陽光電發電成本高於他項再生能源，但由於太陽光電具分散式發電之優勢，因此各國政府近幾年皆專注於太陽光電產業之推動。
太陽光電產業其範圍橫跨上中下游領域，可分為上游矽材、矽晶片，至中游太陽電池與模組，及下游之太陽光電系統，其中，主要的元件為太陽電池，而太陽能電池之基礎原理，為半導體材料及日趨成熟的光電轉換理論；而太陽電池可由不同材料製成，多數太陽電池主要原料為矽（Silicon，Si），其中又以單晶矽（Monocrys-talline）、多晶矽（Multicrystalline），及非晶矽（Amorphous）為最多。
單晶矽及多晶矽基本上是以矽晶圓為基礎製作p-n型的太陽電池，由於材料缺陷較少，光電能轉換效率較高，但成本也相對的較高。非晶矽基本上是一薄膜技術，由於材料缺陷較多，光電能轉換效率較低，但成本也較低，但目前轉換效率不高外，戶外使用仍有穩定度不佳的缺點。
化合物半導體以GaAs之轉換效率最高，唯因基板、材料及其製作成本高，僅適用於太空應用及特殊用途，CdTe太陽電池屬於II-VI族化合物半導體，對太陽光譜具有最適合的吸收係數，且為直接遷移型半導體，在物性上具有優越的地位，另一CuInSe2(CIS)為三元素化合物太陽電池，其特性具有較佳的光吸收係數，CdTe及CuInSe2均屬薄膜型太陽電池，但是這兩種薄膜太陽電池分別由於環保問題及大量生產不易問題，一直無法商業化。
由於薄膜太陽電池具備低價、可大面積化的特徵，因此，一直扮演著未來可商業化希望的太陽電池的角色，雖然技術的發展與矽晶圓晶矽太陽電池同步，但是，至今在性能及可靠度方面仍然無法與矽晶圓晶矽太陽電池相比擬，最主要的原因乃在於很難在便宜的基板上成長出與矽晶圓相同品質及可靠度的薄膜矽材料。
然就現階段各項太陽電池技術之應用趨勢而論，1999-2004年a-Si技術近年來有下滑趨勢，雖說非晶矽(a-Si)薄膜太陽電池為第一個量產之薄膜太陽電池，然就技術應用上，2002年a-Si技術的市場占有率約6.4%，2003年下滑至4.5%，2004年更跌至4%左右，2005年因應太陽光電產業供不應求，非晶矽太陽電池應用比率則上揚為5%；目前最佳轉換效率達10%左右。
另外，CIS技術在市場之應用比率平均約為0.2%，市占比率雖小，但2002年及2003年具大幅成長，然2004年市占率卻由0.6%下滑至 0.4%，CIS技術雖有部分公司投入，不過卻無重大新聞及技術突破，主要廠商Shell於2004年生產2MW，2006年Shell更將矽晶體太陽電池工廠轉售予SolarWorld，預期未來將全力朝向CIS薄膜太陽電池前進；而Global Solar於CIS薄膜太陽電池的產量約為1MW；連同Shell Solar，為全球主要的兩大廠商。
而CdTe技術，2003年後約占整體太陽電池技術之1.1%，2005年應用的市占率變化不大。截至目前為止，單晶矽與多晶矽太陽電池仍為太陽電池之主流技術，預期至2010年，單多晶太陽電池占領市場約85%，而Rib-bon-/Sheet c-Si之應用比率將成長至8%。
（作者是工研院IEK／ITIS計畫產業分析師）
【2007/03/11 經濟日報】@ http://udn.com/
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