| dc.contributor.advisor | 劉江彬 | zh_TW |
| dc.contributor.author (Authors) | 曾才榮 | zh_TW |
| dc.contributor.author (Authors) | Tseng, Tsaijung | en_US |
| dc.creator (作者) | 曾才榮 | zh_TW |
| dc.creator (作者) | Tseng, Tsaijung | en_US |
| dc.date (日期) | 2007 | en_US |
| dc.date.accessioned | 18-Sep-2009 20:07:47 (UTC+8) | - |
| dc.date.available | 18-Sep-2009 20:07:47 (UTC+8) | - |
| dc.date.issued (上傳時間) | 18-Sep-2009 20:07:47 (UTC+8) | - |
| dc.identifier (Other Identifiers) | G0093359031 | en_US |
| dc.identifier.uri (URI) | https://nccur.lib.nccu.edu.tw/handle/140.119/36910 | - |
| dc.description (描述) | 碩士 | zh_TW |
| dc.description (描述) | 國立政治大學 | zh_TW |
| dc.description (描述) | 科技管理研究所 | zh_TW |
| dc.description (描述) | 93359031 | zh_TW |
| dc.description (描述) | 96 | zh_TW |
| dc.description.abstract (摘要) | 本研究範疇是整體太陽電池產業，由於此產業鏈結性強，故從最上游原物料到最下游的系統安裝及應用產品均包含於本研究中，但主要是以產業中的關鍵製造元件「太陽能電池」為主。太陽電池產業的興盛，可以從近幾年來看出端倪，期望能從台灣目前正在起步的太陽能電池的智慧財產相關專利佈局與措施作一些研究與建言外，也希望能將一套未來新興產業（再生能源產業或永續發展產業）智財專利分析與佈局的方法論，實際驗證及修正其可行性。藉由此次從智慧財產角度的研究，了解今天以及未來太陽能發電的機會與趨勢。首先對太陽電池的上、中、下游做一個較完整的現況與產業分析，以及太陽電池現在與未來的應用面，再針對太陽電池目前全世界的技術趨勢做介紹，由於大部分專利技術關鍵是太陽電池的製程，因此，所有專利技術拆解的方向，都在於此。針對太陽電池材料本身，區分現世代與次世代太陽電池技術，如矽晶圓、非晶矽（a-Si）、微晶矽(μc-Si)、碲化鎘(CdTe)、CIS/CIGS(銅銦硒化物)、DSCC等，再將目前矽晶圓與薄膜類生產的較新技術研究與發表作歸類，找出可以代表的關鍵字，將這些關鍵字作文字分解，放置於專利索引的Title、Abstract、Claims上，再依已核發的專利的時間、Assignee的國家、專利編號、Assignee的名字等，作出一套分析的表格，方便我們對太陽光電的專利分析與技術拆解作一個整體性的解說，也希望能替台灣目前研發作一些建言。從現世代太陽電池的各國專利的分析與比較，可以看出全世界目前在USPTO所申請通過分析的情形，也可以看出日本與德國在單晶矽及多晶矽中專利佈局的方式，而在各公司的專利分析，對於全球第一產量SHARP的佈局，及其他前五名公司的佈局情形，再對照到我國現在的所有廠商，例如茂迪或益通，幾乎在專利佈局為零，而都是利用所有製程的Know-How，以產品的效率、成本來打天下，這在大陸也是如此。 次世代太陽電池的分析裏，可以看出美國各家研究機構與廠商進軍市場的決心，矽薄膜太陽電池目前的專利佈局雖然已經被大致分配了幾種分類，但是在薄膜製程的前面材料研發部份，以及化合物及有機染料薄膜太陽電池部分，真的是百家爭鳴。但由於商業化還有一大段距離，國內的廠商或研發單位應該可以再投入這方面的人力物力，或是與美日廠商在研發段的策略聯盟，才不會淪落到只能和大陸拼成本及製程優勢而已。 設計專利的重視，大約需要更多的太陽電池產品應用後才會見到，但是，在那之前，應該要有相關的設計專利佈局，針對要面對大量需求的市場，例如美國及歐洲，才能在許多商業談判或是技術發展上有一席地位。以未來20年的角度來看，太陽電池產業每年兩位數的成長，遲早都有訴訟的可能性發生，並非一昧地改良轉換效率或代工就能相安無事，本論文就太陽電池專利部署、技術分解及相關於新式樣專利(Design Patent)等來做研究探討，並且以美國專利局的專利申請為研究範疇。本論文研究不包含各國政策、各公司財務等對專利或是技術的影響，主要是以目前矽晶圓太陽電池製造的較新技術，與薄膜太陽電池的研發走向，來作為技術拆解的參考，輔以相關全球PV的資訊來對照比較，論文內引用的數據資訊，也盡量與許多報導輔以對照，以IT IS、PV NEWS、PHOTON INTERNATIONAL等較為公信力的雜誌期刊提供的最新研究資訊為主。關鍵字：太陽電池產業、太陽電池、專利技術拆解、專利佈局、矽晶圓、矽薄膜太陽電池 | zh_TW |
| dc.description.tableofcontents | 第一章 緒論--------------------------------------------------------1第一節 研究背景與動機------------------------------------------1壹、源起貳、太陽光電的相關條件参、各國政府太陽光電政策肆、台灣太陽能電池產業技術發展伍、智慧財產權第二節 研究目的與觀察-----------------------------------------17第三節 研究範疇與名詞定義--------------------------------------26第四節 研究流程與方法-----------------------------------------29第五節 研究限制-----------------------------------------------30第二章 文獻探討---------------------------------------------------31第三章 太陽電池產業相關簡介--------------------------------------38第一節 太陽電池基本原理-----------------------------------------38壹、基本原理貳、矽晶太陽電池的特性参、太陽電池型態肆、從太陽電池到模組伍、效率上天然的限制 第二節 太陽電池產業----------------------------------------------43壹、太陽光電產業價值鏈貳、多晶矽全世界的概況參、全球PV產能概況肆、薄膜太陽電池的願景伍、國內廠商薄膜太陽電池相關動態 第三節 太陽電池應用全球概況--------------------------------------55壹、發電系統設置帶動太陽光電市場發展貳、全球太陽電池標準參、全球PV需求肆、全球太陽電池的供需第四節 先進國家太陽電池產業發展策略與概況-------------------------63壹、歐洲跨國大型太陽電池研究計畫第五節 我國太陽電池產業概況--------------------------------------70壹、兩岸矽晶圓廠動態貳、國內太陽光電產業結構參、太陽光電產業協會肆、太陽光電造鎮第六節 小結----------------------------------------------------74第四章 太陽電池技術專利拆解-------------------------------------75第一節 太陽電池技術分類---------------------------------------75壹、太陽電池的分類貳、太陽電池的相關材料簡介參、技術拆解與搜尋模式第二節 現世代太陽電池技術及專利結構----------------------------80壹、主要國際大廠晶矽太陽電池技術簡介貳、GaAs太陽電池第三節 次世代太陽電池技術及專利結構----------------------------88壹、矽薄膜類太陽電池貳、化合物薄膜類參、有機染料類第四節 太陽電池技術拆解與專利---------------------------------110第五節 小結--------------------------------------------------129第五章 全球太陽電池技術專利分析與比較--------------------------130第一節 現世代太陽電池技術專利分析與比較------------------------133第二節 次世代太陽電池技術專利分析與比較------------------------141 第三節 設計專利的解析-----------------------------------------152 第四節 小結--------------------------------------------------153第六章 結論與建議------------------------------------------------154第一節 研究結論------------------------------------------------154第二節 未來建議------------------------------------------------156參考文獻----------------------------------------------------------157圖目錄圖1-1-1 未來能源需求曲線-太陽能的未來------------------------------------3圖1-1-2 2007量測太陽光電系統成本結構------------------------------------6圖1-2-1 德國32家廠商在太陽電池模組的製作規模----------------------------19圖1-2-2 日本11家廠商在太陽電池模組的製作規模----------------------------20圖1-2-3 中國30家廠商在太陽電池模組的製作規模----------------------------21圖1-2-4 美國19家廠商在太陽電池模組的製作規模----------------------------23圖1-2-5 德國太陽電池模組出口百分比--------------------------------------24圖1-2-6 台灣太陽電池的產量與產能----------------------------------------25圖1-4-1 研究架構--------------------------------------------------------29圖3-1-1 太陽能電池發電原理----------------------------------------------39圖3-1-2 SunMaxx的矽晶太陽電池外型---------------------------------------39圖3-1-3 矽晶太陽電池的電流電壓曲線--------------------------------------40圖3-1-4各種材質在標準狀態下的效率---------------------------------------42圖3-2-1 全球太陽光電產業價值鏈規模--------------------------------------43圖3-3-1 全球主要國家太陽光電系統市電併聯容量----------------------------56圖3-3-2全球太陽電池需求(以區域分) ---------------------------------------59圖3-4-1 交指式背面接觸結構太陽電池--------------------------------------64圖3-4-2 V-Grooved Texture and Roller Printing示意圖------------------------66圖3-4-3 Hybrid Buried Contact Cell結構示意圖------------------------------66圖3-4-4 Angled Buried Contact結構示意圖-----------------------------------67圖3-4-5 n-type太陽電池FSF及BSF結構示意圖------------------------------68圖3-4-6 SWEET製程之流程及結構-------------------------------------------69圖4-1-1 太陽電池的分類--------------------------------------------------75圖4-1-2 太陽電池一般製造流程--------------------------------------------78圖4-2-1 Sharp所開發之高效率太陽電池結構---------------------------------80圖4-2-2 LGBC結構太陽電池------------------------------------------------81圖4-2-3 三洋HIT太陽電池------------------------------------------------81圖4-2-4 Laser Firing Contact製程------------------------------------------82圖4-2-5 Sunpower 之背面電極結構------------------------------------------82圖4-2-6 OECO結構--------------------------------------------------------82圖4-2-7 滴下法(Dropping Method)之矽球生產設備----------------------------84圖4-2-8半集光系統球型矽太陽電池之製作流程-------------------------------84圖4-2-9球型矽太陽電池與一般矽晶圓太陽電池之幾何結構---------------------85圖4-2-10 球型矽太陽電池模組結構-----------------------------------------85圖4-2-11 單層與三層式GaAs太陽電池結構----------------------------------86圖4-2-12 GaAs太陽電池製程說明------------------------------------------87圖4-3-1 各種太陽能電池的能源回收期比較----------------------------------89圖4-3-2 各種太陽電池的年發電量比較--------------------------------------89圖4-3-3 各種太陽電池模組的每個月發電情形一覽表--------------------------90圖4-3-4 多層堆疊太陽電池結構--------------------------------------------91圖4-3-5 a-Si/μc-Si堆疊型太陽電池之吸收光譜與結構----------------------91圖4-3-6 製作矽薄膜太陽電池模組的製程------------------------------------92圖4-3-7 Oerlikon 1.4 薄膜太陽電池模組----------------------------------92圖4-3-8 薄膜太陽電池模組的橫截面----------------------------------------93圖4-3-9 熱載子太陽電池之基本原理圖-------------------------------------96圖4-3-10 中間能帶型太陽能電池之基本原理--------------------------------97圖4-3-11 量子點應用於中間能帶型太陽電池之基本原理圖--------------------97圖4-3-12 頻譜朝上、朝下轉換器示意圖-------------------------------------98圖4-3-13 典型的Cds/CdTe太陽電池構造------------------------------------99圖4-3-14 CIS太陽電池構造-----------------------------------------------100圖4-3-15 DSSC基本結構與能階示意圖-------------------------------------101圖4-3-16 染料敏化太陽能電池之工作原理----------------------------------101圖4-3-17 染料敏化太陽電池構造剖面圖------------------------------------103圖4-3-18 大面積染料敏化太陽電池組成構造圖形----------------------------104圖4-3-19 塑膠薄膜型可饒式染料敏化太陽電池------------------------------106圖4-3-20 染料太陽能電池牆架(DSC Solar wall panel) -----------------------107圖4-3-21 染料敏化太陽電池演進時程表------------------------------------108圖4-3-22 高分子太陽電池製程--------------------------------------------109圖5-0-1 太陽電池各類技術之專利分佈-------------------------------------130圖5-0-2 太陽電池技術專利之申請國分佈-----------------------------------131圖5-0-3 太陽電池技術分配表---------------------------------------------132圖5-1-1現世代太陽電池技術拆解專利分析----------------------------------133圖5-1-2 單晶矽太陽電池技術專利分析(以國家分) ---------------------------134圖5-1-3 單晶矽太陽電池技術分類專利分析(以國家分) -----------------------135圖5-1-4 單晶矽太陽電池技術分類專利分析(以公司分) -----------------------136圖5-1-5 多晶矽太陽電池技術專利分析(以國家分) ---------------------------137圖5-1-6 多晶矽太陽電池技術分類專利分析(以國家分) -----------------------138圖5-1-7 多晶矽太陽電池技術分類專利分析(以公司分) -----------------------139圖5-1-8 化合物晶圓類太陽電池專利分析(以國家分) -------------------------140圖5-2-1次世代太陽電池技術拆解專利分析----------------------------------141圖5-2-2 矽薄膜太陽電池技術專利分析(以國家分) ---------------------------142圖5-2-3 矽薄膜太陽電池技術分類專利分析(以國家分) -----------------------143圖5-2-4 矽薄膜太陽電池技術分類專利分析(以公司分) -----------------------144圖5-2-5 化合物薄膜太陽電池技術專利分析(以國家分) -----------------------145圖5-2-6 化合物薄膜太陽電池技術分類專利分析(以國家分) -------------------146圖5-2-7 化合物薄膜太陽電池技術分類專利分析(以公司分) -------------------147圖5-2-8 有機染料薄膜太陽電池技術專利分析(以國家分) ---------------------148圖5-2-9 有機染料薄膜太陽電池技術分類專利分析(以國家分) -----------------149圖5-2-10 有機染料薄膜太陽電池技術分類專利分析(以公司分) ----------------150圖5-2-11 現、次世代太陽電池技術專利數分析一覽---------------------------151表目錄表1-1-1 日本太陽光電系統的成功------------------------------------------9表1-1-2 中國大陸太陽光電產業重大投資表----------------------------------10表1-1-3 各國對太陽光電系統發展規劃及展望--------------------------------11表1-1-4 台灣太陽能電池產業技術發展優劣勢分析----------------------------12表1-3-1 太陽電池專有名詞縮寫一覽表--------------------------------------27表3-1-1 各種矽晶太陽電池的效率------------------------------------------41表3-2-1 全球多晶矽廠商產量----------------------------------------------44表3-2-2 全球新進多晶矽廠商產量------------------------------------------45表3-2-3 全球新進冶金級多晶矽+混合級製造商產量---------------------------46表3-2-4 全球總多晶矽供給廠商產量----------------------------------------47表3-2-5 全球總多晶矽供給廠商產量(含存貨與超額) --------------------------47表3-2-6 2007上半年全球太陽電池產量排名---------------------------------48表3-2-7全球薄膜太陽電池產量估測-----------------------------------------50表3-3-1 全球太陽光電系統主要應用----------------------------------------55表3-3-2 2004～2010年太陽能發電系統需求量預估(MW) -----------------------57表3-3-3全球太陽電池需求-------------------------------------------------58表3-3-4美國太陽電池需求-------------------------------------------------60表3-3-5全球太陽電池供給需求價格一覽表-----------------------------------61表3-5-1 兩岸主要太陽能矽晶圓廠動態--------------------------------------70表3-5-2 國內太陽光電產業結構--------------------------------------------71表4-1-1各類型太陽電池/模組的研發效率目標--------------------------------76表4-3-1 日本國內的模組開發動向-----------------------------------------104表4-3-2 日本以外地區染料敏化太陽電池的模組開發動向---------------------106表4-4-1 太陽電池製程技術專利分析(專利數目) -----------------------------110表4-4-2太陽電池各類技術之專利分佈--------------------------------------112表4-4-3 太陽電池製程技術專利分析(專利編號) -----------------------------113表4-4-4太陽電池製程技術專利分析(日本申請) -----------------------------119表4-4-5太陽電池製程技術專利分析(日本SHARP公司申請) --------------------120表4-4-6 Sharp 矽薄膜太陽電池的特性比較----------------------------------122表4-4-7太陽電池製程技術專利分析(日本CANON公司申請) --------------------122表4-4-8太陽電池製程技術專利分析(德國申請) -----------------------------124表4-4-9太陽電池製程技術專利分析(美國申請) -----------------------------125表4-4-10太陽電池製程技術專利分析(美國Everygreen Solar申請) ------------127 | zh_TW |
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| dc.source.uri (資料來源) | http://thesis.lib.nccu.edu.tw/record/#G0093359031 | en_US |
| dc.subject (關鍵詞) | 太陽電池產業 | zh_TW |
| dc.subject (關鍵詞) | 太陽電池 | zh_TW |
| dc.subject (關鍵詞) | 專利技術拆解 | zh_TW |
| dc.subject (關鍵詞) | 專利佈局 | zh_TW |
| dc.subject (關鍵詞) | 矽晶圓 | zh_TW |
| dc.subject (關鍵詞) | 矽薄膜太陽電池 | zh_TW |
| dc.title (題名) | 太陽電池技術專利的分析與探究 | zh_TW |
| dc.title (題名) | Patent Analysis and explore of Global Photovoltaic Techniques | en_US |
| dc.type (資料類型) | thesis | en |
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