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作者: montrachet (屁毛) 看板: Stock
標題: [其他] 太陽能產業簡述 (2/3)
時間: Fri Jan 22 23:51:29 2010
上游-矽材純化
進入障礙:高，其技術門檻高、資本投入大，建廠時間需2至4年，未來回收充滿不確定性
前景: 寡佔市場慢慢消失，主因新提煉法不斷開出，來自中韓的new entrants將成為
未來矽價的另一破壞者。
台灣: 極度缺乏發展，但已有許多廠商著手研發，成果未知；目前瑞晶已有小量產出，
後續密切觀察。
主流之矽原料純化方式比較:
1. 西門子法:原理為三氯矽烷裂解+鐘型氫氣反應爐，冶金級矽(99%)轉換成三氯矽甲烷/
矽烷，經過氣化，氣體於1150度(攝氏)高溫吹入高純度多晶矽棒，氣體分
解後將純多晶矽沈積在金屬棒上。
技術成熟且純度高(9N以上)，但高溫高壓危險，且耗電量很大，成本也較
高(45-60USD/KG)。
代表廠商: Hemlock、Wacker、REC、Tokuyama
2. 流體床反應爐法(FBR): 治金級矽製成的氣態矽烷/三氯矽甲烷在高速下通過含多晶矽
粒的反應爐內，氣體便分解為矽與氫，再沈積於矽粒上。
其耗電量較低、沈積率較高且製程效率較佳，最重要的是成本
約25~30USD/KG；然目前的矽純度尚不理想，約在7N左右，加
上複雜的製程，投入廠商並不多
代表廠商: MEMC、REC、AE Poly、(Wacker)
3. 冶金法(UMG): 又稱物理法，冶金級矽定向凝固後濃縮，分離熔解部份雜質後再截斷。
優點在於成本低(10~20KG)、建廠前置時間較短；但產品純度較低，僅
有5N，通常要與較高純度之多晶矽混合才能使用，且目前技術未成熟，
微量雜質去除難度相當高。
代表廠商: 日本川崎製鐵已量產(供貨給Sharp)，中美俄等科學研究室
亦在努力研發中。
上游-矽晶圓
進入障礙: 中，技術成熟度與客戶群關係仍為新進廠商的重要指南
前景: 受到矽價的直接影響較大，且由於未來矽價不再有高價情況出現，因此晶圓ASP與
毛利也僅能維持住，而不會有爆發性成長。
台灣: 優勢廠商仍不多，中美晶、合晶與綠能將暫居產業的領先位置。
製程: 單晶矽-> 利用"柴式長晶法"直拉晶體，過程緩慢而穩定，矽晶成規則排列。
多晶矽-> 利用"直接熔融定向凝固法"直接將多晶矽融化。
完成後的晶棒/塊再進行加工，包括切斷頭尾無用的部分、滾圓使表面平滑、切片
以及化學蝕刻(以避免金屬離子等雜質汙染矽片表面)。
中游-電池
進入障礙: 低，競爭非常激烈，新加入者可透過turnkey迅速崛起，產品同質性小。
前景: 較上游悲觀，技術發展達一瓶頸，金融海嘯以來margin下降得非常快。
台灣: 台灣是全球太陽能產業鏈中游的佼佼者，茂迪、益通與昱晶是最受矚目的專業電
池廠，但同上所述，未來的成長性很有限，要穩住地位極不易。
製程: p型矽片上透過擴散形成n型半導體層，其餘製程包括絨面製程、接面製程、鋁背面
製作、正背面金屬接觸與減反射層沉積；其內容礙於專業之物化知識，不再詳述。
結晶矽電池與薄膜的簡易比較:
製程 設備 外觀 技術 發電情況
結晶矽 詳細分工 成本較低 厚、重 較成熟、 ---
(成本不易下降) 轉換效率較高
薄膜 一體成型 昂貴* 輕薄#、多彩 尚未成熟 總發電量較大、
(成本較低)& 可撓 效率偏低 低照度發電佳@、
無內部電路短路
問題。
&每提高1%的轉換效率，可降低14%的成本；結晶矽電池則是5~7%。
*國內業者購置美國一條產能20MW的生產線，價格至少約新台幣18億元；購置日本25MW產
能規模約需新台幣15億元，加上廠房建築等，業者投資金額約需達20億元。而國際設備
大廠如Applied Material、ULVAC、Oerlikon等，整線設備價格約在新台幣25億~30億元
間，雖然價格較高，但是國際大廠的設備有轉換效率約在8~10%的保證，加上完善的售後
服務，目前還是比較受到台場的青睞。
然除了設備以外，包括背板等主要材料，台灣亦需進口。
#薄膜在BIPV的發展空間較大，輕薄的特性也比較容易做成大面積的光電系統。
@較低的功率溫度係數、較大範圍的光譜吸收使得薄膜在北歐等弱光地區有較佳的發展性
。
中游-模組
進入障礙: 低，競爭亦激烈，但地域性強烈
前景: 模組廠多以尋求合作夥伴為主，是策略聯盟裡重要的一環。
(電池製成模組後轉換效率會有若干喪失，因此模組廠技術的優劣相當重要)
然此位置面臨整個產業鏈最大的成本壓力，因此普遍毛利率也是最低。
台灣: 缺乏內需市場，使得國內的模組廠普遍規模很小，外銷訂單不易，除品牌、品質問
題外，部分地區如外銷歐洲的訂單需要通過德國萊茵實驗室的認證，其耗時長達一
年左右，更換材料亦須再度認證，相對晶圓廠以及電池廠，模組的發展舞台很小。
製程: 透過串聯或並聯製成模組，步驟包括雷射切片、焊接、排列定位、層壓、固化與配
被外接電路；其內容礙於專業之物化知識，不再詳述。
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累了...先去睏orz，有誤請指正。
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Maxwell's Electromagnetic Equations
▽‧Ｄ＝ρ ∮Ｄ‧ｄｓ＝Ｑ
▽×Ｅ＝－ｄＢ／ｄｔ ∮Ｅ‧ｄｌ＝－ｄ（∫Ｂ‧ｄｓ）／ｄｔ
▽‧Ｂ＝０ ∮Ｂ‧ｄｓ＝０
▽×Ｈ＝Ｊ＋ｄＤ／ｄｔ ∮Ｈ‧ｄｌ＝Ｉ＋ｄ（∫Ｄ‧ｄｓ）／ｄｔ
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