第一章 緒論
第四節 研究流程與架構
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第四節 研究流程與架構
本研究分為六章，第一章為緒論，說明研究背景與動機、目的與研究範圍。第二章為文 獻回顧，探討分析與本研究相關的文獻，包含太陽能產業概況及經營模式研究構面，並歸納 眾學者觀點及產業特性，尋用適切的分析模型。第三章為研究方法，描述本研究如何設計、
變項定義，及研究架構圖。第四章為個案，分節描述太陽能產業上中下游各代表企業個案的 經營模式，並統合分析比較，加以彙整討論。本研究以保利協鑫能源、新日光能源、旺能科 技這三間具有太陽能業者上中下游位置，分析探討其營運之道。第五章為研究發現與討論，
綜合文獻探討及個案分析比較後，彙整討論歸結重要研究發現。第六章為結論與建議，闡述 本研究結論及後續對研究個案的建議，研究限制以及對後續研究方向之建議。
圖 1.2 本研究之論文架構 資料來源 : 本研究整理
緒論（第一章）
文獻探討（第二章）
研究方法（第三章）
研究發現（第五章）
研究結論與建議（第六章）
個案研究（第四章）
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l C h engchi U ni ve rs it y 第二章 文獻探討
第一節 太陽能產業介紹
傳統能源須透過大量燃燒石化燃料 （石油、天然氣、及煤炭等），所排放的二氧化碳是 造成地球暖化現象的元凶，現今石化資源耗竭帶動的能源危機，石油及煤礦價格的飆高，從 各國的環保潔淨的觀點來看，尋求有別於傳統能源的再生能源，已成為各國政府的既定政策 及補助項目，尤其是取之不盡、乾淨且安靜無聲的太陽能發電方式，可說是最具指標的再生 能源。接下來，本研究將收集、彙整、及分析的方式介紹太陽能產業及市場狀況。
壹、 太陽能產業定義與範疇
一、太陽能發電的發展
太陽是位於太陽系中心的恆星，其直徑大約是 139.2 萬公里，相當於地球直徑的 109 倍，
而質量大約是 2 X 1030公斤，相當於地球質量的 33 萬倍，從組合成分來看，太陽質量的大約 四分之三是氫，剩下的幾乎都是氦，包括氧、碳、氖、鐵和其他的重元素質量少於 2%。太陽 所釋放出的輻射能，傳到地球的總能量為 0.17 X 1018 W 之輻射量，因受到吸收、散射及反射 等作用，其中大約 35%被大氣層反射回太空去，18%被大氣層所吸收，47%到達地面，又其 中 70%是照射在海洋上。假設每人平均需要 103 W，即使地球人口成長到一百億人亦才不過 是需要 1013 W，因此只要將抵達地表太陽能的百分之一轉換成可用的能量，則滿足全球能源 需求已是綽綽有餘 （台灣綜合研究院）。
目前人類取得太陽能量有多種方式，包括光化學轉化、太陽能光熱轉化和太陽能光電轉 化，由於近幾年人類對於環保及能源枯竭的意識增強，其中又以將太陽能轉換電能的光電轉 化成為近期最重要的投資及發展標的。來追溯太陽光發電的歷史，可回顧到 19 世紀，當時
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Crystalline單晶矽 Single Crystalline 12~20%
多晶矽 Poly Crystalline 10~18%
非晶矽 Amorphous
Si、SiC、SiGe、SiH、SiO 6~9%
多化合物 Compound 應用於太空及聚光型 太陽光電系統
單晶 Single Crystalline
GaAs、InP 18~30%
多晶 Poly Crystalline
CdS、CdTe、CuInse 10~12%
奈米及有機 Nano &
Organic
應用於有機太陽電
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圖 2.1 太陽電池構造與發電原理 資料來源：太陽能光電資訊網（2012）
三、太陽能電池產業鏈
太陽能電池產業體系可劃分為上游的矽晶原料、矽晶圓，中游的太陽能電池片、模組，
以及下游的系統建置，如見圖 2.2 所示。
圖 2.2 太陽能產業產業鏈簡介
資料來源：證券櫃檯買賣中心及本研究繪製，2012
1. 太陽能產業-上游
矽晶原料製造過程，係將石英礦砂經洗選加工、電弧爐還原冶金等程序後提煉而成，對 於太陽電池，矽原料的純度一般要求在 6N（99.9999%）以上。到目前為止，都是利用化學提
上游
• 矽原料
• 矽晶錠/矽晶 圓
• 耗材
中游
• 太陽能電池
• 太陽能電池 模組
下游
• 太陽能發電 策略/系統及 系統工程
• 太陽能電廠
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純技術，將冶金級矽（95%—99%）進一步提煉純度，得到高純矽晶原料。而目前主要的矽 晶原料的供應商以採用改良西門子法 （劉寄聲，2009）來進行生產，見圖 2.3，包含 GCL （中 國大陸）及 Wacker （德國）等。
圖 2.3 改良西門子法的生產原理
資料來源：化學工業出版社及本研究繪製，2012
矽晶圓的製造過程，係將矽晶原料經由長/拉晶 （鑄錠）、開方、切片、矽片清洗、矽晶 圓檢驗後完成，見圖 2.4 為多晶矽晶圓從矽晶原料鑄錠流程。太陽能電池耗材從上游到下游 大約包括氣體、電極材料、靶材、槳料、玻璃、軟性基材、染料等。
圖 2.4 鑄錠生產流程
資料來源：GCL 及本研究繪製，2012
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2. 太陽能產業-中游
太陽能電池片製程係將矽晶圓經由蝕刻、磷擴散、製作抗反射薄膜、電極網印、燒結、
測試等過程而完成，見圖 2.5。矽晶太陽能電池片依據原料來源不同可分為單晶電池片與多晶 電池片兩種。其中，單晶電池片較多晶電池片轉換效率較高，但因多晶電池片上游矽晶圓擴 產較易及性價比較高，且光衰減也較優於單晶電池片，為目前市場主流。太陽能模組製造過 程為太陽能電池片經檢視、焊接、串連、疊層、層壓、修邊、封邊、組框、測試、包裝後產 出，其太陽能組件的原材料主要包括太陽能電池、EVA、玻璃、膠膜等。
圖 2.5 矽晶圓至太陽能模組製造流程 資料來源：SUMCO 網站
3. 太陽能產業-下游
太陽能產業下游為系統建置與應用。目前太陽能系統主要應用於屋頂與地面發電裝置，
少數應用於路燈、交通號誌、建築外牆、救災設備及消費性產品，目前主力於太陽能系統為 市電併聯型 （Grid- Connected）太陽光電系統，將太陽能發電的電力聯結地區的電力系統，
且回購於電力公司。而在太陽光電系統的零件及設備有逆變器、追日的自動化、蓄電與測試 設備等。
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圖 2.6 市電併聯型太陽光電系統 資料來源：太陽能光電資訊網（2012）
貳、 太陽能市場及產業概況
2011 下半年起，全球太陽能產業開始進入產業的黑暗期，在歐洲補貼政策下修及併網延 遲，加上產能供給過剩的陰霾持續壟罩整體太陽能產業，各段供應鏈價格在 2011 年持續破底，
且甚至 2012 年未有打底的現象，對於廠商營運造成莫大壓力。雖然整體出貨量有所提升, 但 對於平均單價的大幅下降，矽原料跌價超過 50%，多晶矽晶圓與電池售價跌幅超過 60%以上。
在義大利與歐洲各國政策不明朗的衝擊，及德國市場對 7 月的補貼降幅持觀望態度，在如此 補貼政策的不確定之下，長年位居全球太陽光電市場要角的歐洲市場信心垂危。此外，亞洲、
中國大陸、美國市場潛力尚面臨無力完全接棒，眼見全球太陽能市場將要出現衰退大風暴。
其實太陽能產業經過 2008 金融大風暴後，在 2009 及 2011 年前逐步的擴大產能及需求，
且裝機量幾乎呈倍數成長，多數太陽廠認為產能及可換來營收及獲利，由於進入的技術門檻 不高，僅需要採購設備即可開始生產，所以各廠均以追求『規模經濟（Economies of Scale）』
來提升產業的地位（劉純之、游慧光、林恭正，2005），其中以中國大陸成長最為迅速。根據 光電科技工業協進會（2012）的 2012 年太陽能光電市場年鑑的報告，中國大陸因十一五的政
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策計畫，讓中國大陸各區政府運用資金投資當地的太陽能廠家，促使 4 年急速成長 7.3 倍，
由 2010 年的 48%全球占比成長至 2011 年的 60%，拉開過去製造太陽能電池大國的日本
（Sharp）、德國（Q-Cell）、及美國（First Solar）的差距，亦同時推升 2011 年的太陽能電池 產能達到近 40GW，當年太陽能併網的規模為 27.125GW，形成產能供給是需求量的 1.4 倍嚴 重失衡。如圖 2.7 所示，2011 年供過於求的強況已經開始嚴重發生，雖然太陽能需求仍逐年 成長，但無法跟上產能提升，導致太陽能價格暴跌的情況開始發生。
圖 2.7 中國大陸太陽光電產能快速成長 資料來源：中國光伏協進會，2012／8
圖 2.8 為光電科技工業協進會（2012）針對太陽能系統市場進行統計，從圖中明顯得知 2009 至 2011 年的太陽能系統有成長，亦成為太陽能快速成長的階段，直到 2011 年起，產能 擴充以大幅超越了系統市場的數量，即使市場成長也無法消化供給失衡的現象。
受到價格崩落及供過於求的雙重打擊，導致太陽能產業在 2011 年及 2012 年相繼關閉工 廠及調降低產能，尤其歐美國廠商特別嚴重。例如德國太陽能模組廠 Solon、商用屋頂太陽能 系統製造商 Solyndra、太陽能電池製造商 SpectraWatt、Evergreen Solar、太陽能設備製造大廠 Centrotherm 及 Stirling Energy Systems（SES）均在 2011 至 2012 年期間申請破產。其實除了 價格崩跌和供給過剩外，莫過於 2011 年起的歐美籠罩在債信問題之下，使得國家政策投資和 銀行借貸都相對保守情況下，財務資金週轉窘困，終致無法支撐。
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資料來源：PIDA，2012／5除了破產情況，幾乎全球太陽能廠商皆於 2011 年下半年宣布暫停資本支出、關閉部分廠 房、或是公司轉販賣，例如曾經是全球電池的龍頭 Q-cells，於 2012 年被韓國太陽能廠韓華集 團（Solarfun）收購；德國肖特太陽能（Schott Solar AG）將關閉捷克和德國矽晶原料太陽能 工廠；中國更有超過五成廠商呈現完全停產或者半停產的情況。根據市調機構 GTM Research 國際貿易委員會對中國光伏企業提出『反補貼稅（Coun-tervailing Duty）』和『反傾銷稅
（Anti-dumping Duties）』的訴訟（林永樂、阮全和，1999），合稱雙反訴訟。最終分別針對此
2009 2010 2011 2012 ( E) 2013(F)
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向中國大陸太陽能企業徵收 2.9%-4.73%的臨時性反補貼稅及 31.14%-249.96%的反傾銷稅 率。
另在 2012 年 9 月歐盟委員會（European Commission）亦發佈公告，接受歐洲光伏產業 聯盟 EU ProSun 的反傾銷調查申請，這對中國大陸太陽能廠商將會是重擊，因為中國大陸所 生產的太陽能產品有 70%出口於歐洲。雖然這對於其他國家及地區（包含台灣）生產的太陽 能產品無到限制，但因保護政策的紛紛祭出，對於整體太陽能產業的發展絕對將會受阻。而
另在 2012 年 9 月歐盟委員會（European Commission）亦發佈公告，接受歐洲光伏產業 聯盟 EU ProSun 的反傾銷調查申請，這對中國大陸太陽能廠商將會是重擊，因為中國大陸所 生產的太陽能產品有 70%出口於歐洲。雖然這對於其他國家及地區（包含台灣）生產的太陽 能產品無到限制，但因保護政策的紛紛祭出，對於整體太陽能產業的發展絕對將會受阻。而