揮別過去兩年陰霾 太陽能設備從谷底爬升

BIPV公共建築：南瀛綠都心光彩奪目太陽能頂罩。台南縣政府

太陽能產業的滿天陰霾是否即將散去？在經歷了2010到2012年的過度投資之後，業界普遍認為太陽能產業設備支出即將在2013年觸底，並在2014年開始反彈，且將在2015年恢復過往水準。

根據NPD Solarbuzz太陽能設備季度報告PV Equipment Quarterly指出，2012年太陽能發電設備支出(包括多晶矽從鑄錠到模組和薄膜設備)從2011年峰值129億美元衰退到36億美元，降幅高達72%；2013年將進一步縮減至22億美元；但預計2015年將回到50億美元水準。

據悉，太陽能發電設備支出在2013年降低至22億美元，為2006年以來最低，顯示太陽能製造廠商的確大規模停止對新產能的投資，並減少了新技術開發及針對高效製程設備的升級。根據NPD Solarbuzz的報告指出，高效製程設備對2012年的出貨貢獻很小，僅佔太陽能設備支出總額的不到5%。

市場低迷  設備大廠營收銳減

另就2012年度確認的太陽能設備營收來看，2012年僅有8家供應商的太陽能設備營收超過1億美元，遠少於2011年的23家，與市場低迷情況符合。排名在前的設備供應商為GT Advanced Technologies、Meyer Burger、美商應材(Applied Materials)和鉑陽精工(Apollo Solar)，這些供應商的太陽能設備營收都超過4億美元。然而，這樣的營收成績顯然遠遜於兩年前的表現。

兩年前，GT Advanced Technologies、Meyer Burger、Applied Materials和Centrotherm的太陽能設備未出貨訂單都達到10億美元以上，然而接下來連續幾個季度新訂單少而取消訂單很多，導致太陽能設備未出貨訂單量降到2006年上半年以來的最低水準。

探究太陽能設備供應商業者的營收之所以會如此慘烈的縮水，主要就是因為2010年和2011年的過度投資，造成2012及2013年的產能過剩，並使得終端市場價格下降，導致許多太陽能電池製造業者破產。

再者，2011年和2012年出貨的多晶矽設備產能如此之多，導致大陸和台灣出現二手設備市場，這也是影響設備支出回溫的因素之一。事實上，在過去這兩年，便宜的二手設備爭搶市場，加上市場對於太陽能新設備的需求趨近於零，已導致許多太陽能設備大廠都面臨極為艱難的情況，甚至宣布退出太陽能設備市場。

在2012年，全球太陽能長晶爐設備年產能約500億~600億瓦，但實際終端年需求量卻只有300億瓦，供需差距近1倍，造成太陽能長晶爐龍頭廠美國GT Advanced宣布退出凝固系統(DSS)長晶爐供應；再者，德國太陽能電池大廠Centrotherm傳出面臨財務危機，薄膜設備大廠Oerlikon則被日本東京威力(TEL)購併。

起死回生  2014年開始復甦

所幸這一切將有起色。業界多認為太陽能設備支出將在2014復甦，即使未來至少3年裡應該很難再出現動輒數十億美元的太陽能設備累積訂單及營收，但至少市場是起死回生了。市調機構IHS的報告也預估，2014年太陽能產業資本支出將增溫，明年太陽能資本支出將出現近3年首見的回溫，該研究機構同時預估在未來5年時間，太陽能產業資本支出將在40億美元以下區間，這是由於政策變化難料，廠商仍自我節制投資所致。

事實上，太陽能電池終端市場的需求量變化，也說明了太陽能電池市場似乎真的回魂了。NPD Solarbuzz指出，2013年三季全球太陽能電池終端市場的需求量達到9GW的新紀錄，較去年同期成長近20%。中美晶總經理徐秀蘭也在日前指出，明年的太陽能前景非常正面，供需也將在2014年達到平衡；預估明年的太陽能裝置量可突破40GW，接近全球的有效生產量。今年全球的太陽能裝置量可望突破35GW，優於市場先前預期的27GW。

另從設備商的角度來看，半導體設備大廠應材(APPLIED MATERIALS)全球產品經理Wesley Skinner預期，2015年太陽能廠大舉擴增資本支出的可能性尚低。他透露，現階段太陽能業者多在增加研發資出，以決定未來技術走向，著重於技術而非產能的提升。著眼於此，應材日前於第28屆歐洲太陽光電會議展暨展覽會推出新一代離子植入系統，搶攻太陽能廠商新技術開發商機。

研發支出增加  新設備商機再起

應材利用離子植入系統過去應用在半導體的經驗，將其導入太陽能設備中，提高每小時晶圓處理片數、降低生產成本，並且提升製程良率，目前應材在太陽能離子植入系統市場市佔率約85%~90%。此次新推出的機種是藉由內建圖形化製程的執行，減少降低良率的步驟，並且將每小時處理晶圓拉升至3,000片，可以有效降低生產成本。

更值得一提的是，應材副總裁暨能源暨環保解決方案事業群太陽能產品總經理Jim Mullin指出，此系統能在相同或是低於傳統電池和模組成本下，達到電池轉換效率超越22%的表現，且除了可提升生產效率以外，同時可以進行二維精密圖案N型電池製程。

據了解，太陽能電池製程商目前正由P型太陽能電池轉為生產N型太陽能電池，因為N型太陽能電池可以大幅提升電池轉換效率、模組功能輸出與能源採集量，整體每瓦成本和產品差異化更具競爭力。而大量生產N型電池需要先進技術能力，包括精密佈圖和優質硼摻雜技術，同時簡化製造步驟與生產程序。目前應材也與台廠進行接觸中。

整體而言，終端市場的增長態勢，將使得一線太陽能電池製造商制定較積極的投資及出貨策略。例如，台積太陽能研發技術開發部處長李文欽日前在Solarbuzz太陽能研討會指出，為擴產準備，台積電希望尋求台灣甚至是亞洲地區設備廠的合作，共同開發相關生產設備，其中包括濺鍍、MOCVD(金屬有機化學氣相沈積)等設備。

台積太陽能是台灣晶圓代工龍頭台積電持股近100%的太陽能子公司，專攻CIGS薄膜太陽能模組，於今年6月生產出商用規格(面積1.09平方公尺)的CIGS模組，轉換效率達到15.7%，該公司計劃在2014年，整片模組的最佳轉換效率可進一步提升至17%，而平均模組轉換效率則能達到16%。

電漿製程有助太陽能應用多元化

另在太陽能電池製程方面，目前電漿製程技術為太陽能電池元件發展主流。而由於產業新興趨勢為電子產品整合太陽能電池(Product Integrated PV；PIPV)及建築物整合太陽能電池(Building integrated PV；BIPV)，因此預期可生產可撓式輕薄太陽電池模組的捲揚式電漿鍍膜設備，將大有發揮空間，目前許多單位皆已投入可撓式(flexible)基板的捲揚式電漿鍍膜設備研發，其中包含捲揚式大面積化均勻鍍膜及製程技術。

整體而言，可撓式薄膜太陽能電池為次世代太陽能電池技術，具有輕薄、可撓曲、不易破碎、室內發電及低安裝成本等特點，有別於傳統太陽能電池模組的笨重，因此相關製程的發展將可望進一步開拓太陽能電池的應用範圍。