由綠能投入矽薄膜電池領域，看台灣薄膜太陽能電池材料的發展

jiming

資料提供：　大同集團 2007/10/12

一、前言

大同集團旗下的太陽能矽晶圓廠綠能科技，與美商應用材料（Applied Materials）簽約合作投資矽薄膜太陽能電池廠。這計劃不但檯面上動作大，作業上也正在積極地進行。在太陽光電產業的熱力影響下，綠能將以其矽晶圓的事業做跳板，向未來極具潛力的薄膜太陽能電池模組發展。

二、事件分析

綠能在去年底（2006）發生工安意外，使得生產中斷了兩個月之久；在這段時間，綠能將設備完全汰換，三月完全復工後產能更是加倍，預計年底產能可達到200MW的多晶矽晶圓產能，成為大同集團的重要新財源。

但大同似乎並沒有滿足於這個現況，而想利用本身在華映既有的技術基礎來發展製程相似的薄膜電池。由於這個產業在多晶矽價格不斷上漲的情況下異軍突起，不僅有許多原本矽晶圓電池廠商投入，甚至慢一步踏入這當紅產業的廠商也獲得了新的切入機會。大同也在這個趨勢中宣佈了這個重大的投資。

美商應用材料公司原為半導體廠，在去年併購Applied Films之後，正式投入太陽能領域，近期動作很大。但最主要的玻璃基板型薄膜電池廠商集中於LCD面板技術強的日本，且這些日本廠商皆發展自主的設備，而非向系統設備商購買Turn-Key。因此以應材為首的設備商們，皆將目標放在中國、台灣及歐美等新切入廠商，爭取這些廠商的合作機會。目前台灣除了綠能外，也有聯相與日本ULVAC簽約，鑫笙與美國EPV簽約。

三、綠能效應分析

綠能原本專攻於多晶矽晶圓的代工，且本身並不直接買料，而是採來料代工的作法，將成本轉移至電池廠；因此，綠能在矽晶圓的長晶切晶事業可說是相當地穩定。基本上，綠能若可以藉由本身在矽晶圓的基礎再往上下游發展，將會有較小的門檻，在國外也有不少的廠商是以此種模式發展垂直整合，如全球最大的REC及SolarWorld集團。

但綠能則是走了不一樣的路，利用集團內的LCD人材及技術投入薄膜電池產業，在國外也是顯少有矽晶圓廠跳過矽晶圓電池而直接投入此新產品。對於現今矽薄膜電池產業而言，小至電池的構造及材料，大至設備系統，皆沒有成熟的技術，技術分歧的結果造成投入廠商皆以賭博的心態投資，沒有相當資本的廠商是很難克服這個風險。

其實由今年聯相宣佈投入薄膜電池的發展後，國內各個有意投入的廠商也開始放大膽子加入，如今年大豐能源將投產25MW，明年聯相也有25MW的產能，雖然技術來源不同，但對於國內產業而言，分散的技術來源可以避免將所有的雞蛋放在同一個不確定未來的籃子裡，可說是個健康的現象。但對於這些廠商而言，除了初步約20億台幣的設備費用投資外，必需能在薄膜技術成熟前達到損益平衡或發展出新的技術，否則這將是個虧本的生意。

四、台灣薄膜電池產業的發展機會

台灣目前已宣佈投入薄膜電池的廠商有大豐能源、鑫笙科技、聯相光電、威奈及綠能五家，由於可撓性不鏽鋼板的技術尚不成熟，仍是以玻璃基板為主。但玻璃基板的薄膜電池模組板在應用上與矽晶圓電池模組類以，若不能往BIPV的應用上方向發展的話，將會有競爭現象產生；以日本為例，各個矽薄膜電池廠並非是發展單層的非晶矽吸收層，而是配合微晶矽技術發展雙層甚至是三層的堆疊結構，以達到提升轉換率及增強其耐用度的效果，使其能在減少矽用量的情況下與矽晶圓電池競爭。

再者，矽薄膜電池的轉換率低，必須以大面積製造來補足其缺點，則製程中的沈積均勻度及良率就成為很大的課題；由此方向考量，台灣擁有不錯的LCD面板產業，利用其相似的製程技術來發展矽薄膜電池，將是個不錯的機會。大同及綠能即是看上此優勢而大膽投入。

但矽薄膜電池的發展，更重要的是其他材料的支援，如填充材、背板及透明導電氧化物（TCO）。目前台灣在這些材料都沒有明顯的涉足，幾乎以進口為主；由於薄膜電池模組是電池及模組製程連貫，因此電池完成，模組也跟著完成，封裝材料的供應也成了重大的課題。目前台灣已有頂晶等模組廠，雖然規模不大，但未來擴產加上薄膜電池的需求上升，這些材料的供應吃緊也是可以預期；TCO更由於是LCD面板的共通材料，是否會使得TCO價飆漲也是個觀察重點。但從另一角度看，若薄膜電池產業的成長夠快，應能促使台灣的相關材料廠商看上這個商機而投入，並加速其量產，將會使得這新興產業發展更順利

五、結論

雖然多晶矽仍在缺料狀態，台灣仍有許多廠商投入矽晶圓太陽能電池的生產及擴產，在產業鏈無法完整建構的情況下，未來勢必會因競爭過於激烈而走向合併整合的路線。

矽薄膜電池擁有可透光、發電量高、且用矽量低的優點，若加上未來可撓性技術的改良及轉換率的改善，可說是個潛力產品。但要如何使這產品能在台灣有更為順利的發展，除了優秀的製程技術及經驗外，材料的供給及產業鏈的完整也是個重大關鍵。