太陽電池應用市場概況與未來趨勢

未來，太陽電池的成長方向主要有三，一為太陽電池與建築物結合；二為提供無

電力供應地區的解決方案；三則是結合可攜式 3C 電子產品。

太陽能發電的應用市場很廣，任何需要電力供應的環境之下皆有其存在的空間，

表 1 為 2004~2010 年太陽能發電系統需求量的預估，從表中可以看出併網型系統

為市場的主力，在 2006 年併網型裝置量 1,500MW，佔總裝置量約 75％。2010

年併網型將成長到 5,482MW，佔總裝置量 80％以上。此項需求主要來自各國政

府新能源法案的通過與補助案，雖然德國和日本市場需求趨緩，但是在美國、西

班牙、義大利與中國等相繼發展太陽能屋頂與發電廠之下，持續帶動市場大幅成

長。

離網型與消費性的應用市場呈現倍數的成長，預估 2010 年將分別達到 1000MW

與 200MW 以上，以瓦數來看雖然比重不高，但是此二市場單位系統所需之容量

不高(1KW 以下)，故在系統的數量上仍具有很大的規模。表 2 為太陽能發電系統

可應用之市場。

表 1 2004~2010 年太陽能發電系統需求量預估(MW)

Demand 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Grid-connected 620 1,200 1,500 1,875 2,681 3,834 5,483

Off-grid 260 300 390 507 659 857 1,114

Consumer 75 80 96 115 138 166 200

Total 955 1,580 1,986 2,497 3,478 4,857 6,797

資料來源：PIDA

表 2 太陽能發電系統應用市場

太陽能發電系

統

產品應用

併網型 照明迴路、插座迴路、空調系統及供水系統

獨立型 無線/有線通訊設備、警告/指示標誌、路燈、庭園燈及其他

照明

混合型 緊急照明、緊急通訊、供水系統、緊急情況用電需求

消費型 各類消費性電子產品之電源、充電器

資料來源：PIDA

未來，太陽電池的成長力道將來自三個方向。一、太陽電池為與建築物結合

(BIPV，Building- Integrated Photovoltaic)：在環保意識抬頭與京都議定書的推動

下，節能的觀念越來越受重視，綠建築的電力管理讓 BIPV 有一個可以發展的機

會。二、提供無電力供應地區的解決方案：尤其是發展中國家對獨立運作(Off-grid)

之太陽電池供蓄電系統的需求。三、結合可攜式 3C 電子產品：消費電子產品在

尺寸與耗電量越來越小的趨勢下，使太陽電池成為其供電或充電電力的來源成為

可能，挾 3C 電子產品龐大的市場規模來擴大太陽電池的應用。

BIPV 市場

BIPV 為併網型應用的主要市場，安裝形式目前主要有(1)屋頂型(2)玻璃帷幕型(3)

遮陽型等形式，觀念是透過結合建材的技術，達到降低建築成本與創能的目的，

為建構綠建築的重要建材之一，以目前 0.156 平方米、轉換效率 17％的太陽電池

為例，每一平方公尺（含其他周邊裝置）約可裝置 25 片，預估一年可發電約 120

度。

獨立電力供應市場

獨立型太陽能發電系統通常使用在一些特殊的場合，例如，在野外活動時，隨時

吸收戶外的太陽光，可作為行動裝置的充電電力來源，如圖 1(a)所示為可撓式薄

膜太陽電池，可作為對講機與照明燈的電力來源。另外，在一些電力公司電網無

法到達的落後或邊疆地區，例如，非洲大陸與大陸西北地區等，當地居民就能夠

藉由此獨立型系統，如圖 1(b)，享有電力供應之生活。

圖 1 獨立型太陽能發電系統

(a) 可撓式薄膜太陽電池 (b) 移動式電力供應站

資料來源：IOWA

另一個獨立型太陽光發電系統應用的大宗是太陽能路燈，如圖 2 所示，目前國內

已有太陽能路燈的裝設，燈具多使用 LED（具省電特性），以增強其夜間照明續

航力。雖然太陽能板壽命達 20 年以上，但是路燈所需之蓄電池壽命卻不超過 5

年，加上太陽發電系統本身的成本考量，離真正商業化應用仍有瓶頸存在。然而

就市場規模來看，以台灣為例就有 3 千萬支以上的路燈，若每支裝置 100W 太陽

能電池，將達到 3GW 的規模，產值超過 2100 億台幣。

圖 2 太陽能路燈

資料來源：台灣大學

消費性電子市場

太陽電池目前多應用在大型設備，如住宅、移動式電力供應站等。在攜帶型領域，

圖 3 為微星科技於 2006 年初發表結合太陽能電池之筆記型電腦、MP3 播放器等

3C 產品的原型機。圖 4 為光華所開發之手機充電器與太陽電池手錶。以太陽電

池的觀點來看，除了效率必須再提昇之外，在功能與耐用性上已經能滿足這些產

品的需求，但是要結合消費性電子產品就必須做到體積小與重量輕的基本要求，

另外更重要的是不會影響產品本身的結構與美觀，就像 BIPV 一樣，要以何種技

術與設計來呈現建築物的完整性與外觀，是廠商必須思考的重點，或許待技術成

熟之賜，有朝一日能直接在塑膠或金屬表面塗布太陽電池，如此將可以藉消費性

電子產品龐大的市場規模，在併網與獨立型應用市場飽和之後，提供太陽電池另

一個成長的力量。

圖 3 微星結合太陽能電池之筆記型電腦、MP3 播放器

資料來源：微星科技

圖 4 手機充電器與太陽電池手錶

資料來源：光華開發

未來建築—低耗能社區

在能源有限的情勢之下，未來建築趨勢的主流將由奢華走向強調舒適乾淨的低耗

能綠建築，圖 5 為英國貝丁頓的零耗能綠建築社區（ZED：Zero Energy

Development）。在創能方面，社區中的房屋皆裝有太陽能發電系統，並為了

有效擷取陽光，屋頂設計成流線型，同時亦結合小型風力發電系統來提供完整的

電力供應。在節能方面為有效隔絕戶外空氣與保持室內熱量，除了牆壁厚達 30

公分外，窗戶使用三層玻璃的設計，屋頂覆蓋一種景天屬植物（sedum）防止冬

天室內的熱量散失；特殊設計之自然通風煙囪，具有兩組獨立通風系統，藉由自

然風力將新鮮空氣送入屋內的同時，屋內的廢氣由另一組煙囪排出；另外在門口

裝有雨水收集設備，可用來清洗衛浴、灌溉植物。

根據實際量測結果，此一綠建築年產 CO2 的量為 3.5 噸，較之一般建築所﹙每

年 12 噸﹚減少 70％的排放量，對減少溫室氣體的成效顯著，表 3 為 ZED 所使

用之再生能源產品的內容規格與價格明細，這樣的價格仍未達普及的水準，但是

在未來不得不重視環保意與政府政策的補助與規範之下，待市場達到一定的經濟

規模之後，價格必定會降到平民化的位置，未來人人享受舒適生活的同時，亦一

步步改善全球的環境。

圖 5 ZED 綠建築

資料來源：Zed factory，PIDA 整理，2006/11

表 3 ZED 所使用之再生能源產品

產品項目 內容 規格 價錢(歐元)

Components Mono-crystaline

PV Panel

80W(540mm x 1200mm) 239

180W(800mm x 1600mm) 539

Grid-Tie solar

inverter

1500 W 449

Solar Thermal

array

18 x 58mm tubes 249

Ashwell

Green-Tec Pellet

boiler

4-15 kW Thermal 3,000

Packages Solar Electric PV

Package

9 x 180W Mono-crystaline PV

panels or 20 x 80W

Mono-crystaline PV panels

and 1 x Grid-Tie solar inverter

5,000

Solar Thermal

Package

2 x 18 tube array, 300 litre

twin coil tank,solar controller,

expansion tank and pump

station

2,250

Zero Carbon Hot

Water Package

Solar Thermal Package

above and Ashwell

Green-Tec Pellet Boiler

5,000

資料來源：Zed factory