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矽晶太陽光電產業低成本化技術展望

模  組:
新能源,節能,ITIS新興產業
作  者:
出版日期:
2008/12/31
出版頁數:
0 頁
出版編號:
ITRIEK-0453-T709(97)
書籍定價:
8000 元
【內容大綱】
目前全球太陽光電市場的應用,以矽晶太陽能電池為主流,以2007年為例,矽晶太陽能電池市場佔有率為89.6%,較2006年減少2.8%,預估未來五至十年,矽晶太陽能電池仍舊在市場上位居主導之地位。 目前全球太陽光電市場,集中於少數幾個國家,以2007年為例,前四大市場德國、西班牙、日本、美國占全球市場85%,現階段太陽光電的發電成本,與一般市電(火力、水力、核能發電等)相比,仍有數倍的差距,各國政府係以政策補貼的方式,促使太陽光電的應用快速普及,並希望產業規模逐漸擴大後,太陽光電成本能快速的下降,進而逐漸減少政府的補貼。但由於近年來,在供給端多晶矽材料嚴重短缺,而在需求端,因各地應用市場快速的興起,導致市場一直處於供不應求的狀態,太陽光電系統產品價格無法下降,各國政府對於這樣的狀態也多有疑慮,對於是否持續的補貼,常常是各方人士爭論的焦點。因此產業界希望太陽光電的成本能夠快速下降,達到「Grid Parity without Subsidies」,建立起自給自足,不用政府補助的太陽光電產業,到時候才是太陽光電產業真正起飛的時刻,因此,降低成本實為太陽光電產業未來永續發展的關鍵因素。 未來五至十年,矽晶太陽能電池仍繼續維持市場主流之地位,而降低成本,則為產業發展之最重要課題,因此,本研究以「矽晶太陽光電產業」為研究對象,探索未來五至七年可能降低成本的方式,並從台灣產業界的角度出發,產業範疇包括多晶矽材料、矽晶片、電池、模組次產業,尤其將重點放在歷年佔台灣太陽光電產業產值超過70%的太陽能電池次產業,探討降低成本之方式。本研究以降低企業整體成本為考量,非單獨以技術為考量,對於低成本的看法,以達到「成本–效率」(Cost - Performance)之最佳化為目標,亦即如何以最低成本達到一定效率,或是在固定成本下達到最高效率。 本研究對於矽晶太陽光電產業成本下降之方法,分成三種模式來探討(現有技術、製程進行改良/創新形態技術/經營模式、產業鏈的改變)。 在現有技術、製程進行改良方面,矽晶太陽光電之量產技術發展多年,現已發展較為成熟,各家廠商發展的方向不外乎從提高效率與降低成本兩方面著手,在提高效率方面,主要來自於太陽能電池製程的改良;而在降低成本方面,包括減少晶片厚度、減少線鋸(Wire Saw)寬度等,為了增加效率而進行的製程改良,往往會增加生產成本,而減少晶片厚度、減少線鋸寬度,雖然會使得成本下降,但伴隨著則是產品良率減低與損毀機率的增加,因此要如何在轉換效率與成本之間做好拿捏,考驗著各家廠商的技術實力。 在創新形態技術方面,分為兩大方向:一為不改變製程設備而減少其生產成本,另一是大幅地提高電池本身的效率,以分攤每瓦發電量提高之生產成本,也就是發展出新型的電池及模組製程,使得其轉換效率有大幅度的提升,此舉雖然會增加一些成本,但也因為發電量的增加而使得平均生產及發電成本下降。本研究列出較值得觀察之幾項技術,包括矽晶片新製程(String Ribbon、EFG、蜂巢型矽晶片、基板沾膜)、異質接面結構及雙面結構、電極背貼式電池等。 在經營模式、產業鏈的改變方面,以目前而言,太陽光電產業尚未進入成熟期,降低成本為首要關鍵,各家廠商採用多種方式以利成本的下降,例如掌握原料的取得、取得先進者優勢、積極擴產等,而國際大廠多朝大型化、整合與策略聯盟等方式降低成本,例如日商Sharp、Kyocera、Sanyo等整合型的領導廠商,憑著「主流產品的開發」與「上下游整合」兩項優勢,將會比專業型廠商更容易獲得上游矽材大廠的青睞,取得穩定的材料供應。另一方面,由於短、中期內全球太陽光電的應用多以各國政府推廣補助發電為主,而整合型廠商則仰仗一貫製程的品質保證,消除消費者對未來維修換裝的疑慮,較能迎合投資型消費者的口味。此外,供應鏈網絡的投資佈局,可以將企業從供應鏈中的螺絲釘,提升成為整合者,如此不但能避免日後出現獲利被壓縮的窘境,且在面對領導廠商的強勢技術標準下,也能快速地調整因應,與領導大廠進行差異化的發展。 對於台灣太陽光電產業而言,其所面臨問題主要包括:(1)我國廠商多半使用Turn-key技術,技術門檻低;(2)我國廠商產品無差異化、缺乏長遠競爭力;(3)缺乏高效率技術的解決方案;(4)原料、技術、設備受制於國外,不利未來發展;(5)缺乏系統整合驗證之技術能量,附加價值較難提升。 目前我國太陽能電池廠商家數已超過二十家,但是廠商規模與國際大廠相比,規模仍嫌太小,沒有足夠資源進行製程改進、新技術製程研發,以長期來說競爭力並不太足夠,我國若要在全球太陽光電產業能夠有較好的成就,例如達成「新兆元產業」的期望,必須要有突破性的作法,其中,我國太陽光電產業產生「旗艦級」的廠商為可考慮的一個策略。在作法上,政府應停止鼓勵小型新進廠商投入太陽能電池製造產業,而在關鍵材料,設備方面多鼓勵,同時誘導現有國內廠商適度合併,以產生旗艦級廠商。政府可協調國內廠商有無意願進合適度合併,並適度獎勵小型廠商退出,停止新進太陽能電池廠商獎勵措施,使國內廠商數目減少,產生規模較大之廠商,以便在國際上與大廠競爭。 本研究針對我國在現有技術、製程進行改良/創新形態技術/經營模式、產業鏈的改變分別給予建議,在現有技術、製程改良方面可由(1) 擴大產業規模、降低成本、(2) 持續發展高效率、低成本矽晶太陽能電池技術;在創新形態技術方面包括(1) 發展關鍵製程、(2) 往非主流產品、利基型產品發展;在經營模式、產業鏈的改變方面可思考(1) 健全產業鏈、(2) 合併、產業聯盟等方向。
檔案名稱 檔案下載
第一章   緒 論 7頁 下載
第二章   矽晶太陽光電產業低成本化概論 26頁 下載
第三章   現有技術、製程改良 16頁 下載
第四章   創新形態技術 18頁 下載
第五章   經營模式、產業鏈的改變 12頁 下載
第六章   主要廠商個案分析 25頁 下載
第七章   全球展望與我國發展建議 9頁 下載
第八章   參考文獻2頁 下載
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