該報告由國際再生能源總署（The International Renewable Energy Agency, IRENA）出版，以2050年為時程目標，提出了加速太陽能光伏發電之佈局規劃，隨著相關技術的日新月異，太陽能光伏發電將改變全球能源格局；技術趨勢的實現與穩定度為有效提升太陽能光伏發電比例之關鍵環節，為未來緩解電網需求未雨綢繆，以期提高供電可靠性與改善電力品質。由於模組化與可分散設置等特質，太陽能光伏發電技術已具備足夠優勢適應各項離網應用（off-grid applications）與具有因地制宜的彈性。

報告指出，在過去十年中（自2008-18年），離網太陽能光伏的全球裝機容量成長幅度達十倍以上，從2008年的約0.25 GW成長至2018年的近3 GW。以地區觀察，亞洲有望成為太陽能光伏發電裝置的主力推手，就總裝機容量而言，亞洲（主要是中國）將繼續主導太陽能光伏發電發展，到2050年將超越50%，其次則是北美（20%）和歐洲（10%）。太陽能光伏發電是全球成長最為卓著的再生能源應用，以現今裝機容量計算，已成為佈局規模第二大的再生能源技術，僅次於風電。

近年來太陽能光伏市場擴張，加上伴隨價格下修，促成了相關產業出現新參與者的態勢，例如：蘋果公司和特斯拉（Tesla）（主要是在模組製造方面）；此外，主要風機公司也插旗進入此兵家必爭之地，例如：西門子歌美颯（Gamesa）、中國金風科技（Goldwind）和明陽風電（Mingyang）。因此，在未來幾十年裡，太陽能也必然成為再生能源發電結構中不可或缺的一環。而為了有效控制成本，各國應提高自主生產太陽能發電主要組件的能力，例如：太陽能電池、太陽能模組、逆變器、追日系統、太陽能面板支架結構和其他電子零件。

太陽能發電系統由太陽能光伏電池串連和逆變器組成，兩者相輔相成，為發電過程的的重要元件。太陽能電池將太陽光能直接轉換成電能，太陽能用電佈局的普及又與太陽能電池轉換效率息息相關，電池技術主要分為晶片型與薄膜型太陽能電池。而歸功於技術成熟與主原料矽晶價格下跌，進而降低投資成本，矽晶型太陽能模組製造商在市占率一支獨秀。相較於此，過去薄膜電池轉換效率低，因此市場的製造商與參與者較少，將相關產品持續商業化的動力也不若矽晶太陽能電池活絡。另外一項重要元件逆變器，其功能為將直流電能轉變成交流電，肩負整流之重責大任，效能與運作穩定性攸關整體發電品質。太陽能逆變器市場目前處於成長階段，歸因於持續攀升的電力需求，以及全球獎勵再生能源智慧電網的各式措施，成為為此波發展的核心助力。

有鑒於太陽能光伏產業的蓬勃發展，透過創新技術產業價值鏈得以拓展，該報告進而針對太陽能光伏之核心技術趨勢進行分析。其中，具體提高電池效能是開創模組核心競爭力的關鍵，鈍化射極與背面太陽能電池（Passivated Emitter and Rear Cells, PERC）的普及正是一例，得力於電池後側的鈍化層，能比固有太陽能電池吸收更多光源，亦能使電流順暢與提升電池轉換效率，提供效能更為優化的太陽能電池，進而提升太陽能板的性能。從技術層面來看，提高效能意味著能降低運送至安裝現場模組的數量，連帶減少佔地面積與縮短電線、電纜長度。電池材料的創新進展，使得太陽能光伏產業應用得以水到渠成，相關核心技術改進趨勢如下：

一、傳統的矽晶太陽能電池：
矽晶太陽能面板屬於第一代光伏面板，在全球光伏生產中占有高達95%的比例。與其他材料相比，其主材料矽在產量上已具備規模經濟，使矽晶太陽能池兼具成本與技術優勢。2006年，多晶矽太陽能面板（multi crystalline PV panel）的平均模組效能為13.2%，單晶矽太陽能面板（mono crystalline PV panels）之平均效能則為14.7%，此後穩健成長至17%和18%。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。
即便如此，仍有諸多需要改進的部分，包括：（1）降低矽晶模組的成本以獲得更佳的毛利率。（2）減少金屬雜質（metallic impurities）、晶界（grain boundaries）與差排（dislocations）（3）透過減少廢棄物以緩解對環境影響 （4）改善材料性能以利製造出更薄的晶圓。於此，衍生出下述矽晶太陽能電池之創新技術。

二、創新的矽晶太陽能電池
（一）鈍化射極與背面太陽能電池（Passivated Emitter and Rear Cells, PERC）：PERC利用了矽晶電池先進之電池結構，在結構上與典型的單晶矽太陽能電池並無太大差異。其優化的關鍵在於，在電池背面增加了鈍化層，是太陽能電池研發中的重要製程，做為陽光反射器以增加光吸收，藉此提高電池的效能。實務上，鈍化層通過三種關鍵方式提升電池整體效能：（1）減少電子復合（2）增加光吸收率（3）能增強內部反射。促成此趨勢的重要因素，包括市場趨向使用單晶電池，矽晶太陽能電池分為單晶與多晶兩種，在過去單晶電池轉換效率較高，但採購成本難以下修。然而，隨著近年製程工具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）：
疊型太陽能電池由個別電池堆疊而成，每組堆疊能將特定光帶轉換為電能，剩下的光由下方的電池吸收並轉換為電能。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；但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：薄膜技術通常被稱為第二代太陽能光伏，用於生產薄膜電池的半導體材料只有幾微米厚，該類電池技術可分為兩大類：（1）矽基薄膜太陽能電池（silicon-based thin film）（包含：非晶矽（Amorphous Silicon, a-Si）與非微晶堆疊（Micromorph silicon））與（2）非矽基薄膜太陽能電池（non-silicon based）（包含：鈣鈦礦（perovskites）、碲化鎘（Cadmium telluride，CdTe）與銅銦鎵硒 （Copper indium gallium selenide, CIGS））。薄膜太陽能電池因生產成本低廉，有利於商業規模佈局，但卻受制於較低的效能。再者，到2012年，矽價下跌，高效能矽晶模組價格連帶下修，而後市場定調以矽晶技術為主流，薄膜技術的整體市佔率則持續下降。

非矽基薄膜太陽能電池：不可諱言的是，現今多數太陽能電池的主原料為矽；然而，矽基半導體材料有其物理極限，矽基和非矽基技術應互為支援，為未來市場提供更具彈性的選擇。因此，非矽基半導體材料的創新開發，即便充滿挑戰仍值得關注。如上所述，非矽基薄膜太陽能電池有三大類型：

（1）鈣鈦礦（perovskites）: 鈣鈦礦為其中最具前瞻性的非矽基材料之一，得益於鈣鈦礦具有良好的光吸收率。但是鈣鈦礦的晶體易於溶解，在潮濕環境下的耐用性成為待突破的技術瓶頸，因此需藉由封裝做為防潮措施（例如：透過氧化鋁層或密封的玻璃板）。倘若能克服前述障礙，鈣鈦礦太陽能電池將有望改變固有的產業模式，特別是成本低廉與適應在相對較低的溫度下生產。

（2）銅銦鎵硒 （Copper indium gallium selenide, CIGS）：與已廣泛商業應用的矽晶相比，CIGS電池已實現相對高的效能（轉換率可達22.9%）。但是，由於銦的稀有性、繁複的化學計量（stoichiometry）和與製程，若以近程技術應用而言，該類電池尚無法大規模生產。

（3）碲化鎘（Cadmium telluride，CdTe）: 與CIGS類似，碲化鎘電池的轉換率達到21%，並且具有良好的光吸收和低能量損失等優點， 且CdTe能在低溫下製造，使其製程更具彈性，加上價格合理， CdTe因此成為市佔率最高的薄膜技術。