近年太陽能產業蓬勃發展，技術上的積極創新帶動產業價值鏈得以拓展，其關鍵在於太陽能電池的轉換效率，依據目前各項技術發展的現況與成熟度，以背面射極鈍化太陽能電池 (PERC) 在製程技術上的創新，帶動相關產業積極投入，倍受市場關注。

文章摘錄 IRENA 之研究，概述太陽能電池的技術特性、優勢與發展趨勢，以為相關產業規劃與佈局未來研發前景之參考。

一、傳統的矽晶太陽能電池

(一) 技術特性：矽晶太陽能板屬於第一代光伏面板，在全球光伏市場中高達 95%產量。

(二) 優勢：與其他材料相比，其主材料矽在產量上已具備規模經濟，加上成本持續下修與技術成熟，矽晶太陽能電池有著其他技術難以匹敵的市場、成本與效能優勢。多晶太陽能板在 2006 年平均的模組效率為 13.2%；單晶太陽能板平均的模組效率為 14.7%，至今已可分別達到 17% 及 18%。

(三) 發展趨勢：可從降低矽晶模組的成本以獲得更佳的毛利率、減少金屬雜質 (metallic impurities) 與晶界 (grain boundaries)、差排 (dislocations) 等結構性缺陷與材料性能進行改良以利製造出更薄的晶圓。

二、創新的矽晶太陽能電池

(一) 背面射極鈍化電池 (Passivated Emitter and Rear Cells, PERC)

1.技術特性：PERC 在結構上與典型的單晶矽太陽能電池並無太大差異，主要是在電池背面增加鈍化層，以改善電池轉換效率。
2.優勢：增加鈍化層可減少光電子復合率，並可做為陽光反射器以增加光吸收，藉此提高電池的效能。
3.發展趨勢：較過去單晶電池轉換效率較高，但採購成本難以下修。然而，隨著近年製程可靠度與生產能力的進步，改善了薄膜的鈍化品質，帶動 PERC 相關產業的積極研發。

(二) 堆疊型/混合式太陽能電池 (Tandem/hybrid cells)

1.技術特性：由單個電池堆疊而成，每組堆疊能將特定光帶 (band of light) 轉換為電能，剩下的光由下方的電池吸收並轉換為電能。
2.優勢：堆疊型太陽能電池的串連方式已能製造出世界上最為高效的太陽能電池，該類電池可將 46% 的陽光轉化為電能。
3.發展趨勢：因其設備需使用昂貴的材料和製造工序，因此遲遲無法進入商業規模之應用。

三、薄膜太陽能電池

(一) 矽基薄膜太陽能電池

1.技術特性：於可見光譜吸收能力強，製程相對簡易、具材料成本低的優勢。
2.優勢：能節省矽材用料，能於低溫製作，且可在玻璃、塑料或不鏽鋼等大面積素材上施作，可與建築結合，例如：製作成太陽能屋瓦。
3.發展趨勢：其發展契機起源於為了緩解對矽材料之需求，然而因厚度太薄導致對長波長的吸收有限，使得其發展前景受阻。

(二) 非矽基薄膜太陽能電池

1.鈣鈦礦 (perovskites)
(1) 技術特性：因擁有較佳的光吸收效率成為最具前瞻性的非矽基材料之一。倘若能克服晶體易於溶解的技術瓶頸，鈣鈦礦太陽能電池將有望改變固有的產業模式。
(2) 優勢：具有良好的光吸收率、低成本、能夠適應在相對較低的溫度下生產。
(3) 發展趨勢：急待克服大規模化生產技術及鈣鈦礦的晶體易溶解於潮濕環境下的問題。

2.銅銦鎵硒 (Copper indium gallium selenide, CIGS)
(1) 技術特性：CIGS 薄膜太陽電池是由銅銦鎵硒四種元素合成的化合物半導體薄膜太陽電池。
(2) 優勢：與已經廣泛商業應用的矽晶相比，CIGS 電池已實現高達 22.9% 的光電轉換效率。
(3) 發展趨勢：由於銦的稀有性、繁複的化學計量 (stoichiometry) 與製程，若以目前技術而言，該類電池尚無法大規模生產。

3.碲化鎘 (Cadmium telluride，CdTe)
(1) 技術特性：是由碲、鎘元素組成的晶體化合物，轉換率已達到 21%。
(2) 優勢：具有良好的光吸收和低能量損失等優點， 且能在低溫下製造，使其製程更具彈性，加上價格合理，因此成為市占率最高的薄膜技術。
(3) 發展趨勢：發展前景因電池組件中鎘的毒性問題備受爭議。