次世代薄太阳电设备之发展机会 第五章_结论与建议.docVIP

第五章 結論與建議 第一節 結論 就未來薄膜太陽能電池市場而言，以提高光電轉換效率達到降低發電成本是必要手段，故以CIGS薄膜太陽能電池模組發展來看，國內要發展CIGS薄膜太陽能電池產業，必須同時發展量產設備及開發高效率CIGS薄膜模組量產技術。現階段國際市場上，針對高效率( 10%) CIGS薄膜太陽能電池模組生產，可提供整線量產設備的廠商並不多，主要的原因在於CIGS薄膜太陽能電池技術發展與設備開發始終是分開；且過去十幾年的時間裡，在真空製程設備廠眼中，半導體及顯示器產業所需的製程設備才是這些廠商設備開發及收入的主要動力，而薄膜太陽能製程設備開發相對薄弱。如今，台灣是世界上重要的太陽能電池模組生產國之一，未來在模組成本控制上須仰賴製程設備國產化，且整線量產設備自製率應高於60%，才有成本競爭優勢；以CIGS薄膜太陽能電池模組而言，現有CIGS薄膜太陽能電池模組轉換效率在10-12%之間，未來三至五年內CIGS薄膜太陽能電池模組光電轉換效率須達12-14%，顯示CIGS薄膜太陽能電池模組技術與設備開發還有相當大的空間。故國內在發展CIGS薄膜太陽能電池產業時，國內設備製造商應扮演的角色，即是立即投入資源大力開發CIGS薄膜太陽能模組量產設備，並在2-3年的時間內，掌握數項CIGS薄膜太陽能電池量產必要的設備技術。本段將介紹在CIGS薄膜太陽能電池模組生產中，幾項關鍵設備與製程關係，讓大家能在最短的時間內，以本身擁有的真空製程設備基礎，將現有真空製程設備做修改與功能提升，以符合CIGS薄膜太陽能電池模組量產製程需求。而現階段CIGS薄膜太陽能電池模組量產最需要的幾項關鍵設備如下： 在濺鍍製程量產線中，銅、銦及鎵金屬或合金鍍膜設備與Mo背電極鍍膜設備，加上透明電極鍍膜設備等數項材料製程，都需要濺鍍系統來完成各層薄膜製作；另在形成CIGS薄膜所需的硒化設備也是此製程關鍵的設備之一，故在濺鍍製程中，必備的關鍵設備為濺鍍系統與硒化系統。 接著是共蒸鍍製程，該製程重點設備為共蒸鍍系統，此製程並不需要硒化系統，因在製程中多以共蒸鍍方式完成CIGS薄膜製作。 最後，在CIGS薄膜模組製作過程中，尚須利用刮膜機(scriber)來達到模組串聯及模組製作目的；因此，雷射(laser)或機械式scriber也是CIGS薄膜太陽能電池模組必要的製程設備。 國內設備商應集中這幾項關鍵設備開發，即大面積濺鍍系統、共蒸鍍系統、硒化系統及scriber系統，這些系統的穩定性是後續量產成功的關鍵；但在開發關鍵設備的同時，更應集合國內學術及研究單位一同開發高效率CIGS薄膜太陽能電池模組技術，才能把國內自製的量產設備與關鍵技術整合推展至全世界。另外，更應積極佈局非真空製程，像電鍍或印刷製程都是未來有可能大幅降低製作成本的技術；早期投入研發將是未來國內太陽能產業持續發展關鍵，故政府應加強未來技術開發投資，強化國內產業化技術生根。 目前根據CIGS製程的未來趨勢，尚有其他不同之看法，但深究其原因，皆是身處的角度不同，以致於對未來的走向有著不同的解讀。本專題列舉出了在今日2009年離量產目標最接近，以及現行尺寸最大的製程，認為若是要國產CIGS量產目標儘速實現，最有可能之製程為共蒸鍍和鍍濺製程。但是若僅考慮以成本最有可能快速降低的考量下，也有人提出CIGS之印刷製程在技術門檻突破後，將是最有可能打入像是基礎電力網路尚不普及之新興開發國家地區，藉由政府政策的協助來開拓利基市場，近來最顯著的例子便是光寶在大陸江西和江蘇所推動的農業大棚，就是一個利用新商業合作模式推動創新型產品的良好範例。以市場角度來看，各種製程皆有其長處和利基市場，如表2-4所示，CIGS現行被認為在路燈、電廠、屋頂較有其發展機會，這也是CIGS中，共蒸鍍和濺鍍製程被認為可行性較大的原因之一。 第二節 建議-國產製程設備可行供應模式 目前國內CIGS廠商雖然皆以自行尋找合作廠商，但面臨可能是商機，不管是產官學研，皆想打入這一塊新興市場，獲取潛在的極大利益。本節先提供過去國內外發展製程設備已有過去成功發展之模式，再提出IEK認為目前CIGS發展狀況下，有哪些可行之國產製程設備切入CIGS供應鏈之模式，以供各界參考。 一、過去國內外製程設備多為結合下游產業共同發展模式 韓國 近年南韓平面顯示器(FPD) 已在世界上為數一數二之生產大國，與日本、台灣處於相當競爭之局面。反觀南韓LCD設備貿易，卻連年逆差。因此南韓政府積極推動LCD設備自製化，在南韓政府及三星電子與LG Display (原LPL於2008年3月初更改公司名稱)協助與支援下，南韓LCD設備自給能力大幅提升，使三星電子與LG Display 7代線以後生產線採購自本國LCD設備比重均已達50%以上。 資料來源：三星電子、LG Displ