面臨矽材短缺的壓力，傳統矽晶圓式太陽能電池難以符合快速成長的太陽光電市場需求，使得減少或不需矽使用量的薄膜太陽能電池成為近來矚目的焦點。雖然目前薄膜太陽能電池的市佔率不到一成，其轉換效率、量產良率、設備成本等問題也待克服，然而薄膜太陽能電池具節省材料、可在價格低廉的玻璃或塑膠或不鏽鋼基板上製造、可大面積製造、可製成可撓性、容易搭配建築外牆施工應用彈性大等優點，已廣被各太陽光電業者、研究機構所看好將是次世代的太陽光電明星產品。本研究即對薄膜太陽能電池的技術發展、市場現況、商業化程度與未來潛力加以分析，作為探究薄膜太陽能電池發展潛力的參考。

目錄
第一章　緒論
第一節　研究動機與目的
第二節　研究範圍
第三節　研究架構與研究方法
第二章　薄膜太陽能電池發展環境分析
第一節　太陽光電市場分析
第二節　矽材使用與供給分析
第三章　薄膜太陽能電池技術發展分析
第一節　薄膜太陽能電池技術概述
第二節　矽薄膜太陽能電池技術發展
第三節　碲化鎘太陽能電池技術發展
第四節　銅銦鎵硒太陽能電池技術發展
第五節　染料敏化太陽能電池技術發展
第四章　薄膜太陽能電池商業化發展分析
第一節　薄膜太陽能電池供給現況與趨勢分析
第二節　薄膜太陽能電池主要投入廠商分析
第三節　薄膜太陽能電池各廠商發展動態
第四節　台灣薄膜太陽能電池發展概況
第五章　薄膜太陽能電池發展潛力分析
第一節　關鍵材料分析
第二節　研發與專利分析
第三節　效率性能表現與發展路徑分析
第四節　成本與價格分析
第五節　應用市場分析
第六章　發展方向與建議
第一節　薄膜太陽能電池的特性比較與SWOT分析
第二節　台灣發展薄膜太陽能電池的競爭分析
第三節　結語
參考資料
專有名詞中英對照

圖1-1 太陽電池的種類
圖1-2 研究架構與方法
圖2-1 2001-2010年全球太陽光電系統年度安裝量
圖2-2 2002-2006年全球太陽光電各區域市場成長情形
圖2-3 全球太陽光電潛力與主要市場分佈
圖2-4 太陽能用多晶矽使用量
圖2-5 多晶矽材料供給來源分析
圖2-6 2006年多晶矽產能及2010年之預估
圖3-1 薄膜太陽能電池的基板種類
圖3-2 薄膜太陽能電池主要使用的材料元素
圖3-3 薄膜太陽能電池主要使用材料之效率與能帶間隙
圖3-4 薄膜厚度比較示意圖：與矽晶圓及人類頭髮相較
圖3-5 薄膜技術電池間的相互接合法之一
圖3-6 薄膜技術電池間的相互接合法之二
圖3-7 United Solar的矽薄膜太陽能電池產品
圖3-8 非晶矽太陽能電池的基本結構
圖3-9 矽化物堆疊型太陽能電池的基本結構
圖3-10 微晶矽堆疊型太陽能電池的基本結構
圖3-11 三結結構(Triple-junction)的矽薄膜太陽能電池
圖3-12 可商業化生產之各類矽薄膜太陽能電池基本結構
圖3-13 矽薄膜太陽能電池之製作流程
圖3-14 Schott Solar的a-Si模組年產能3MW之PECVD系統
圖3-15 United Solar的5MW矽薄膜太陽電池生產設備
圖3-16 碲化鎘薄膜太陽能電池之基本結構
圖3-17 商業化碲化鎘薄膜太陽能電池之基本結構
圖3-18 First Solar商業化碲化鎘薄膜太陽能電池之基本結構
圖3-19 NREL的CSS設備
圖3-20 Antect Soalr生產CdTe模組之塗層生產線(Coating Line)製程
圖3-21 Antec Solar年產能10MW的CdTe模組生產線
圖3-22 Antect Soalr生產CdTe模組之模組生產線(Module Line)製程
圖3-23 Antect Soalr生產CdTe模組之模組生產線(Module Line)設備
圖3-24 First Solar的CdTe太陽光電模組製程
圖3-25 First Solar的CdTe太陽光電模組工廠設備
圖3-26 Honda製造的銅銦鎵硒太陽能電池
圖3-27 銅銦鎵硒太陽能電池基本結構
圖3-28 可商業化生產之銅銦鎵硒太陽能電池基本結構
圖3-29 量產之銅銦鎵硒太陽能模組製造流程
圖3-30 量產之銅銦鎵硒太陽能模組之組裝
圖3-31 Würth Solar的CIGS測試生產線
圖3-32 組裝CIGS電池的的濺鍍系統
圖3-33 Global Solar以roll-to-roll製程製造之CIGS太陽能電池
圖3-34 可撓式硒化銅銦鎵太陽能電池之元件效率
圖3-35 應用不同緩衝層的銅銦鎵硒太陽能電池之元件效率
圖3-36 染料敏化太陽電池概念圖
圖3-37 染料敏化太陽電池構造剖面圖
圖3-38 大面積染料敏化太陽電池組成構造示意圖
圖3-39 染料敏化太陽電池中使用膠態電解質之元件製程示意圖
圖3-40 於不鏽鋼基板上所製作的可撓式染料敏化太陽電池
圖4-1 1999-2006年全球太陽能電池之年度產量與年成長率
圖4-2 1999-2006年全球薄膜太陽能電池之年度產量與年成長率
圖4-3 1999-2006年全球各類太陽能電池之市場佔有率
圖4-4 1999-2006年各類薄膜太陽能電池之年產量
圖4-5 1999-2006年各類薄膜太陽能電池佔所有薄膜太陽能電池的比率
圖4-6 2006年薄膜太陽能電池在各區域市場的產量分佈比率
圖4-7 薄膜太陽能電池未來市場預測
圖4-8 薄膜太陽能電池未來產值推估
圖4-9 太陽電池是台灣太陽光電的發展主力
圖4-10 台灣太陽光電產業發展藍圖
圖5-1 First Solar公司的回收機制
圖5-2 碲材料的應用分佈
圖5-3 銦的應用分佈
圖5-4 銦材料年平均價格(美元/公斤)及年產量(噸)
圖5-5 歐盟FP6(2002-2006年)對太陽光電研發資金的配置
圖5-6 全球太陽電池技術專利申請篇數(1990-2004年)
圖5-7 全球太陽電池技術專利申請篇數(1990-2004年)—依技術與國家別
圖5-8 各類太陽能電池的實驗室最佳效率
圖5-9 各世代太陽能電池之效率成本發展概念圖
圖5-10 日本NEDO對太陽能電池各技術的發展概念路徑圖
圖5-11 日本至2030年對各類太陽電池的發展路徑圖
圖5-12 美國NREL對各類太陽光電技術之效率和成本評估
圖5-13 2000年各主要太陽光電技術之10MW工廠建廠成本結構
圖5-14 不同技術的大規模地面太陽光電系統之成本結構
圖5-15 太陽光電應用市場規模預測
圖5-16 使用薄膜太陽能電池的圓弧形玻璃帷幕建築
圖5-17 印度新德里的薄膜太陽能電池陣列(TFPV arrays)
圖5-18 德國Dimbach的1.45 MW薄膜太陽能陣列(使用First Solar的CdTe電池)
圖5-19 德國的世界最大太陽光電發電廠之電腦模擬圖
圖5-20 泰國使用太陽能板的汲水幫浦(使用United Solar的矽薄膜太陽能電池)
圖5-21 可攜式薄膜太陽能電池之電力包 (Thin film portable power packs)
圖5-22 軍用可攜式薄膜太陽能電池之電力包(Thin film portable power packs)
圖5-23 薄膜太陽能電池(含有機、新概念太陽電池)2006-2013年各類應用市場產值推估
圖5-24 薄膜太陽能電池(含有機、新概念太陽電池)2013年各類應用市場的市佔率預估
圖6-1 台灣發展薄膜太陽能電池產業的鑽石模型

表目錄

表2-1 2007-2015年再生能源市場預估—依部門別
表3-1 各項主要太陽電池技術的能源償付期間
表3-2 封裝材料基本性質與功能
表3-3 染料敏化太陽電池之重要技術課題
表4-1 美國2003-2005年太陽光電電池/模組供應量
表4-2 美國太陽能電池供應量的預測
表4-3 廠商投入薄膜太陽能電池的方式
表4-4 2006年全球前15大太陽能電池生產廠商及其投入薄膜領域的情形
表4-5 2006年全球生產薄膜太陽能電池的前十大廠商
表4-6 全球投入矽薄膜太陽能電池的廠商產量現況及至2010年產能預估
表4-7 投入矽薄膜太陽能電池相關新廠商之技術與發展概況
表4-8 全球投入碲化鎘太陽能電池的廠商產量現況及至2010年產能預估
表4-9 投入碲化鎘太陽能電池相關新廠商之技術與發展概況
表4-10 全球投入CIS/CIGS太陽能電池的廠商產量現況及至2010年產能預估
表4-11 投入CIS/CIGS太陽能電池相關新廠商之技術與發展概況
表4-12 全球主要廠商與研究單位於染料敏化太陽能電池模組的開發狀況
表4-13 近期擬商業化量產染料敏化太陽電池的廠商及其產能
表4-14 2006年全球前十大太陽能電池生產國家/地區
表4-15 台灣薄膜太陽能電池主要投入廠商
表5-1 鎘金屬化合物性質比較
表5-2 全球銦產量分布及經濟開採量
表5-3 日本薄膜電池填充材料主要供應商
表5-4 日本主要背板材料供應商
表5-5 歐盟至2030年與薄膜太陽光電技術關係密切的研發策略
表5-6 最佳表現之大面積(Large-Area)薄膜太陽光電模組
表5-7 商業化太陽光電模組最佳效率表現者
表5-8 各類太陽電池的最佳實驗室電池效率與一般模組可達效率
表5-9 各類太陽電池技術的主要技術性能參數表現
表5-10 日本NEDO對各類型太陽能電池/模組的研發目標
表5-11 歐洲EPIA的次世代薄膜太陽能電池roadmap
表5-12 各類薄膜技術在不同效率下的模組成本
表5-13 矽晶圓模組與薄膜模組的可能最低成本
表5-14 建置25MW、效率7%的非晶矽模組生產線成本分析
表5-15 太陽光電模組價格調查(2007/6)
表5-16 太陽光電模組未來目標價格
表5-17 2004年太陽光電系統安裝價
表5-18 薄膜太陽光電技術要達到$1/Wp的未來情境推估
表5-19 太陽光電應用需求特性分析
表5-20 根據不同太陽光電大小(size)的應用範例
表5-21 傳統矽晶圓太陽光電技術與彈性薄膜太陽光電技術應用於建築之比較
表6-1 各類薄膜太陽能電池特性比較
表6-2 薄膜太陽能電池與矽晶圓太陽能電池特性比較
表6-3 薄膜太陽能電池發展的SWOT分析