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第一節 研究背景與動機

國際原油價格在短短4 年內由 2004 年的每桶 30 美元飛漲至 2008 年每桶110 美元,在全球石油資源有限下,加上 1997 年制定的京都議 定書溫室氣體排放減量壓力的環保意識抬頭,使得傳統燃石油、燃煤等 發電方式受到限制,因此,世界主要國家近年來乃積極研發以潔淨的再 生能源來取代礦物燃料發電,以減輕傳統發電方式所產生之污染問題。

在替代性能源中,無論是太陽能、風能、生質能等,均為各先進國 家共同推展的目標;其中,因為太陽能源最具綠色環保概念且取得容 易,歐美日大廠皆以太陽能源應用為研發方向而使得該產業日益蓬勃且 應用範疇廣泛,因此引發出不同領域的需求,造成多方需求強烈而成為 替代能源的首選。由於太陽能電池是太陽光電系統之基本元件,使得當 今太陽能電池生產業者,也跟著竄紅,成為太陽能發電產業最搶眼的明 星。

但於近兩年來,由於全球矽晶圓嚴重的供需失衡,直接衝擊到以矽 晶圓為主要原料的結晶矽太陽能電池產業,雖然目前仍為結晶矽太陽能 電池市場主流,但已逐漸出現次世代的薄膜型太陽能電池及CIS 太陽能 電池商業化量產技術,在其年成長率遠遠大於結晶矽太陽能電池狀況之 下,台灣各大結晶矽太陽能電池廠及相關IC 產業如雨後春筍般的競相 於台灣設置薄膜型太陽能電池廠,並以向國外整廠輸出的模式快速建立 生產線以投入生產。

次世代薄膜太陽能市場參與者在 2007 年快速浮出檯面,主力投 入的仍是以非晶矽(a-Si)太陽能較多,即全球薄膜排名第 1、2 的日 本 Kaneka 及美國 United Solar 為代表,普遍轉換率約近 10 %左

右,預估 2~3 年後透過技術轉變為 mc-Si ,以便大幅提高轉換率,

包括老資歷的大豐能源、聯電體系下的聯相,與日本真空技術集團

(Ulvac)合作投入微晶矽薄膜技術(Micro-Crystalline;mc -Si) ,及 與美國EPV 技術轉移的鑫笙、近期新廠破土的威奈都是投入相同領域。

眾多台灣廠家競相加入的市場中,富陽已於2008 年 4 月份發布生 產出台灣自己生產的第一片薄膜太陽能,並宣稱於7 月份進入量產;而 其他投入業者亦加緊建廠貨量產腳步以追上這一波次世代的薄膜太陽 能市場,但在這眾多國際大廠參與的產業中,如何讓台灣在這個新興的 產業中也能佔有一席之地,且該採取何種競爭策略以發揮目前已具備之 優勢,是本研究的主要動機。

第二節 研究目的

在目前眾多太陽能電池種類中,主要是轉換效率及成本因素,使得 以矽為原料所製成的太陽能板為大宗,如目前台灣市場上的茂迪與益通 所生產的太陽能電池,但因2009 年底前將因為原料多晶矽的不足影響 利潤率,除了積極擴產的效益無法完全顯現;也因單位時間總轉換電量 考量,故另一替代技術—薄膜太陽能的技術擁有廠商,在這一年內如雨 後春筍般的積極蓋廠、擴廠或原本晶矽技術轉換至薄膜製程者屢見不 鮮;但在這些太陽能廠商中,不乏僅在實驗室階段,技術尚未成熟,或 是產品未獲認證等等因素,並未實際滿足現有需求而造成供不應求的現 象。反觀台灣在過去幾十年的晶圓製造廠及光電廠製造經驗累積雄厚,

已可輕易將先進技術轉移後在幾個月內調整生產機台最佳生產參數及 生產流程最佳化後迅速進入量產。故在台灣的太陽能發電產業不但是一 個充滿發展遠景的新興產業,而且已漸從能源概念產業中,脫穎而出。

第三節 研究流程與架構

由現今能源短缺現象思考此問題的解決方案,替代性能源研發成為 近代顯學,而在眾多替代性能源中,以太陽能發電因為需求最為強烈而 最被看好,而目前的太陽能電池技術中以結晶矽為主流,但因其原料矽 晶圓在近年來因嚴重短缺導致供不應求,因而致使另一項替代技術—薄 膜非晶矽太陽能技術迅速竄起,本文將以此技術原理概述導入此研究,

再以現今產品實際應用,進行目前及未來市場供應及需求分析,並輔以 現今全球產業現況及分析,以波特之國際競爭力分析—鑽石模型,分析 各主要生產國之各要素及因素,並輔以台灣之競爭優勢分析,最後根據 上述資訊做出對國內產業的結論及對政府政策的建議。

研究背景與動機

研究目的

文獻探討

產業分析報告 產業資料收集

資料分析歸納與整理 產業分析報告

研究結論與建議

圖1-1 研究流程與架構 (本研究整理)