由於全球金融機構不當擴張投資金額，導致金融市場出現泡沫化，進而引發多家銀行及投資機構倒閉的金融海嘯，多國政府無不祭出紓困、降息的方案，期盼能夠緩和後續帶來的嚴重影響。這波不景氣影響層面遍及所有國家及各種產業，而一向予人資產雄厚、體質健全印象的電子科技業市場，在這波不景氣中，也受到嚴重的一擊。訂單減少、產能銳減、營收急速下滑等種種現象相繼發生，科技業者為了因應供過於求的市場情況，除了裁員、降低生產成本、減產、強迫員工放無薪假之外，大家無不積極想要找到能夠度過這景氣寒冬的方法，期望可支撐到下一次春燕來時，再度一飛沖天。
元件（Device）相關業界，也同樣受到不景氣的波及，遭遇到前所未有的危機，現在必須做的就是要儲備能量，以便在未來景氣復甦時可以奮力一搏。不過，在不景氣的現況下，已有不少元件相關業者接連被淘汰出局，若只是延續以往的舊作法，情況也不會有所好轉，唯有創造出新技術價值，才能在產業間存活下來。在目前的元件產業中，所強調的是強大的製造技術及雄厚的資金投資。但在今後全世界大規模的元件需求中，元件的領域除了現有的應用之外，更廣及到環境、能源（Energy）、醫療、生物科技（Bio）、安全防範（Security）等應用領域，因此元件製造更重要的關鍵就在對於其可維持長期信賴性及安全性的要求。而如何以消費者可接受的價格區間，開發出更多功能的元件，其中的關鍵就在於元件的製造‧材料革新技術。以下將介紹在LSI、FPD、太陽電池等產業中以元件製造‧材料革新技術為主軸的具體案例。
太陽電池製造‧材料技術革新—實現低發電成本的目標
將太陽電池的發電成本降到最低，是所有研發技術人員長期以來所揭示的目標，國際太陽光電（Photovoltaics ;PV）產業從2002年起有了逐年快速的成長，到了2008年達到裝置量的高峰。不過在2008年7月隨著油價的快速崩跌，使國際對於再生能源的需求已不那麼殷切，再加上2008年下半年受到金融海嘯的影響，一般對於2009年太陽光電市場皆抱持著較悲觀的想法，一些大廠及欲轉投資的廠商無不收手旁觀。即便如此，太陽電池還是有一些值得嘗試的新方向，例如由製造‧材料技術的革新，來提高太陽電池的轉換效率，並降低生產及發電成本等，以下將提出概略的說明及介紹（如圖六）。
圖六、太陽電池新研發概念及材料
(本圖為部分節錄資料，完整圖內容請見下方附檔)
現在主流的矽太陽電池被稱為第一代太陽電池，電池轉換效率約在14～18％，發電成本為46日圓/kW小時，可說相當的昂貴。為了降低發電成本，提高轉換效率及降低製造成本，都是必要的方向。針對多晶矽太陽電池的轉換效率，京瓷在2009年訂下18.5％的目標；三菱電機在2010年預計完成18.6％電池的量產預定。至於SHARP目前還不確定是單晶矽還是多晶矽的產品，不過預計會在2010年量產轉換效率可達20％的太陽電池。在降低多晶矽太陽電池的製造成本方面，主要為嘗試降低多晶矽材料的使用量。現在已有將Cell厚度由200µm薄化至100µm的研發成果，不過要留意在薄化的過程中，是否會造成轉換效率降低及電池裂開等良率的問題。
第二世代太陽電池稱為薄膜型太陽電池，特色為係使用厚度約1µm以下的矽薄膜及CdTe薄膜，CIGS（Cu,In,Ga,Se）薄膜等，轉換效率比第一代結晶矽型太陽電池差，不過優點在於製造所需的原料成本較低廉。薄膜型太陽電池預計在2010年左右可實現發電成本23日圓/kW 小時的目標。現在薄膜型太陽電池廠商陸續展開量產階段，不過還必須將發電成本降低至目前的10％，並且還要提高模組的轉換效率等。例如藉由重疊2～3層的矽薄膜，可將轉換效率提高至13％的研發正在進行中。除了改變製造技術以外，為了降低製造成本，還可進行稀少金屬之替代材料的開發及嘗試新的製程。美國IBM Corp.及日本東京應化工業開發出有別於以往的蒸鍍法，採用在常溫下塗佈製造CIGS太陽電池的製程新技術。
至於可實現發電成本7日圓/kW小時的第三代太陽電池，目前各界並沒有具體的概念，不過可確知的是必須要導入新概念及作法。研發的重點，可放在多接合化及利用量子效應，全波長的利用，新材料的採用等。為實現低發電成本的目標，日本已經展開「革新的太陽電池開發計畫」，主要進展主題有三大方向……《本文節錄自材料世界網「材料最前線」專欄，詳細全文請見下方附檔》
★作者：材網編輯室 / 工研院材化所