台湾太阳能电池产业的分析.ppt

台灣太陽能電池產業的分析盧建旭老師明道大學管理研究所2007.051

全球的環保需求與節能壓力2

太陽光發電受先進國家重視目前德國、日本等許多先進國家對於太陽光電均設有產業發展目標與獎勵補助措施，另一方面也大量投入先進太陽光電之技術研發。預計隨著量產技術愈趨成熟，未來太陽光發電本钱會急速下降，樂觀的話，預期至2021年，太陽光發電本钱最低可降至每度電約10~15美分，屆時將可與尖峰氣渦輪發電本钱(在台灣約3.7~11元台幣／度電)相抗衡。

從全球市場窺探，目前太陽能需求最強勁的地區，仍以歐洲為主，其中又以德國太陽能裝置全球市占率高達39%為最，其次為日本的30%，全球最大的能源消費國美國才僅約9%。

不過，高油價時代已喚起美國對替代能源更進一步重視，日前加州州長阿諾已提案，希望國會通過對發展太陽能的企業展開補助計畫，其中內容主要包括財務上的誘因，以及建立百萬個太陽能屋頂所需具備建築標準，並在2021年達到半數新造房屋具有太陽能系統目標。研究學者認為，這個法案假设是通過，將會是美國最大的長期性太陽能計畫，對太陽能電池供應商有正面幫助，美國市場也將有極大潛力，成為繼歐洲之後另一個太陽能需求強大的地區，光是加州預計在未來五至十五年可創造出3億瓦太陽能系統裝置量，而去年全球太陽能電池裝設量不過為927MW，此數字將是去年全球裝置量的三倍。

3

4

未來的明星產業5

短期營運表現仍具變數2-16

短期營運表現仍具變數2-27

太陽能應用領域太陽能技術的應用以自1950年代的太空科技移轉至一般民生商業用途，隨者本钱的降低與環保考量，太陽能電池的使用愈來愈普遍，主要應用在以下範圍。

家用發電系統：從20W至4kW，視需要量與經濟情況而定農業：灌溉及抽水等動力系統交通：電動車、充電系統、道路照明系統及交通號誌電訊及通訊：無線電力、無線通訊備載電力：災害補救小功率商品電源戶外定位監視系統：電子式公車站牌大功率電子發電系統資料來源：8

太陽能電池的根本原理太陽能電池是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片，它只要一照到光，瞬間就可輸出電壓及電流，而此種太陽能光電池(Solarcell)簡稱為太陽能電池，或太陽電池，又可稱為太陽能晶片。在中國大陸稱為硅晶片；在物理學上稱為光生伏打(Photovoltaic)，簡稱PV(photo=light光線，voltaics=electricity電力)。

太陽能電池係一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片，其將高純度的半導體材料参加一些不純物使其呈現不同的性質，如参加硼可形成P型半導體，参加磷可形成N型半導體，PN兩型半導體相結合後，當太陽光入射時，產生電子與電洞，有電流通過時，則產生電力，發電原理可參考下圖。資料來源：9

太陽能電池發電原理資料來源：10

太陽電池的光電轉換原理11

太陽電池材料種類12

不同種類太陽電池效率發展狀況13

太陽能的優點太陽能電池與一般的電池不同。太陽能電池是將太陽能轉換成電能的裝置，且不需要透過電解質來傳遞導電離子，而是改採半導體產生PN結來獲得電位。當半導體受到太陽光的照射時，大量的自由電子伴隨而生，而此電子的移動又產生了電流，也就是在PN結處產生電位差。因此，太陽能電池需要陽光才能運作，所以大多是將太陽能電池與蓄電池串聯，將有陽光時所產生的電能先行儲存，以供無陽光時放電使用。關於太陽能電池的應用有一般家庭安裝於屋頂上以加熱洗澡水或太陽能車上的動力來源。太陽能有許多優點：豐富、清潔、平安且不受任何壟斷。它不從地球上帶走任何東西，也不會導致污染，卻默默地發出光和熱，推動生命的成長。它確實是無後顧之憂的能源。資料來源：14

太陽能電池的組成材料資料來源：15

太陽能電池製作技術2-1國內太陽能電池製造廠商將太陽能電池稱為晶片，把晶片(或依設計所需要的電流進行晶片切割後)焊上箔條導線再將許多焊好的晶片用箔條串聯成一組，再和EVA、tedlar與低鐵質強化玻璃層層疊疊，一同放入層壓機(laminate)的機台上做真空封裝，製成module(plane/panel)稱之為模組或稱太陽能板(SolarModule)，將假设干太陽能板組成方陣(列陣array)，接配上過充放保護控制(controller)及深(循環)放電蓄電池(鉛鈣)以及逆轉流器(inverter直流轉變為交流)合稱為太陽能電力系統，又稱太陽能發電站。資料來源：16

太陽能電池製作技術2-2資料來源：17

太陽能電池的發展歷程3-1因早期的太陽能電池大多用為人造衛星的電力供應系統，產量少、價格昂貴。所以大約自1972年起，PV才開始被有規模地發展應用到陸面上發電。