專利地圖及專題文章：2022台灣「太陽能發電技術及其應用」專利地圖解析
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來源: Sofina
「太陽能發電技術及其應用」專利地圖
一、太陽能發電技術
所謂「太陽能」即為太陽光的輻射能量，在光電技術領域，則代表一種能把光的輻射能量轉化為電能之科技。近年來，因石化燃料資源越來越少，在尋求替代能源之際，太陽能科技日益受到重視。
目前利用太陽能發電技術及其應用的方式主要有兩種，一是光熱轉換，一是光電轉換；其中，光熱轉換是將光線聚合，經由熱油或水等之介質而產生蒸氣以推動渦輪發電機，進而把光能轉換成電能後與市電併網；而光電轉換則是利用太陽能電池把光能直接轉換成電能的技術，此可以提供電子裝置的電力，亦可如前述併入市電。
太陽能電池的運作原理，如下圖所示，是以半導體為主要材料所製成¬¬的能量轉換光電元件，其基本構造為一對結合的P型與N型半導體，當光線照射時，光能激矽原子產生電子電洞對，而由於半導體的PN 結構使得電子與電洞分別對N型及P型半導體吸引，當外部迴路加上負載時便可形成通路而產生電流。
太陽能電池的原理(照片取自:東海大學-光電實驗室) [註1]
隨著全球綠色科技的蓬勃發展，以及環保意識抬頭，太陽能的發展儼然已成為全世界未來的趨勢，再者，近年太陽能電池的轉換效率逐漸提升，太陽能電池業已被推廣至各個層面技術領域，例如:太陽能綠建築、太陽能屋頂、太陽能熱水器、太陽能路燈、太陽能手錶手環…等等，太陽能產業的未來可期。
鑑於「太陽能發電技術及其應用」是未來的趨勢，且為因應中國紅色供應鏈崛起，知彼知己，百戰百勝，台灣各產業鏈除續要掌握核心競爭力持續深化外，在「太陽能發電技術及其應用」是否具有商機及發展空間，本所特從國內專利資料庫[註2]中所收集到與「太陽能發電技術及其應用」相關的專利進行統計分析，以一窺國內「太陽能發電技術及其應用」技術的發展近況。
二、台灣「太陽能發電技術及其應用」專利的年度發展趨勢
專利的年度發展趨勢分析，可以獲知一個技術的整體發展現況，從下圖之公開/公告件數，在2022年3月以前，可知台灣的太陽能發電技術及其應用的專利數量，從2006年呈現高度成長，至2013年達到最高峰，往後的專利數量則呈現嚴重衰退現象，足見台灣的太陽能發電技術及其應用已達到成熟及飽和。
三、台灣「太陽能發電技術及其應用」專利的國家別分析
專利的國家別分析，可以獲知外國申請人對該國市場的認同度，如下表及圖所示，在2022年3月以前，在台灣關於「太陽能發電技術及其應用」的主要技術投資國(地區)包括有「日本」、「美國」、「南韓」、「德國」及「中國」五個國家，占整體專利申請件數的35%，顯示這五國為本案之主要技術產出外國。
其中「日本」是本案最大的技術產出國，專利產出件數高達1770件，占整體專利申請件數的20%，顯示該國在本案技術之投入明顯領先其他各國。「美國」專利申請件數為843件，占整體專利申請件數的10%。其餘，「南韓」專利申請件數有344件，「德國」專利申請件數有275件，「中國」專利申請件數有114件。
四、台灣「太陽能發電技術及其應用」公司別分析
專利的公司別分析，可以獲知各個申請人投入「太陽能發電技術及其應用」研發之程度，如下表及圖所示，在2022年3月以前，在台灣關於「太陽能發電技術及其應用」的主要技術投資的申請人包括有「工研院」、「鴻海」、「茂迪」、「城市科大」及「宇通光能」。
五、台灣「太陽能發電技術及其應用」相關專利
經由本所在台灣專利檢索系統(Global Patent Search System，GPSS)[註2]，挑選出主要公司別所申請的專利案如下:
1.日商日東電工股份有限公司的TW202204813A「窗照明裝置」係公開：一種可利用太陽光而節電之窗照明裝置。本發明之窗照明裝置具有：光源、導光部、及對前述光源供給電力之電源，且前述導光部具有：將自前述光源射出之光予以導光之導光板、及接收太陽光而發電之光發電部，前述導光板具有：光入射端面，其與前述光源對向，供自前述光源射出之光入射；及光出射部，其包含於與前述光入射端面交叉之前述導光板之特定主面，供於前述導光板內被導光之光出射；前述光發電部設置於前述導光板之與前述特定主面對向之對向主面側，將發電電力供給至前述電源。
TW202204813A發明專利案
2.台灣鯛科技股份有限公司的TW202201895A「魚類養殖系統」係公開：一種魚類養殖系統，透過太陽能棚架和儲能裝置，產生及儲存電能，並在適當的時間提供給養殖池電能，節省台電的電量使用，從而降低用電成本。
TW202201895A發明專利案
3.美商明亮光源能源公司的TW202143249A「熱光伏打電力產生器」係公開：一種提供電力及熱功率之至少一者之熔化金屬燃料至電漿至電之電源，其包括(i)至少一個反應單元，其用於催化原子氫以形成分數氫(hydrinos)，(ii)包括至少兩個組分之一化學燃料混合物，該等組分選自：H2O觸媒來源或H2O觸媒；原子氫來源或原子氫；形成該H2O觸媒來源或H2O觸媒及一原子氫來源或原子氫之反應物；及導致該燃料變得高度傳導之一熔化金屬，(iii)一燃料噴射系統，其包括一電磁泵，(iv)至少一組電極，其限制該燃料；及一電源，其提供用以起始該分數氫反應之快速動力學之重複性短時間爆發性低電壓、高電流電能及歸因於形成分數氫之一能量增益，從而形成發射亮光之一電漿，(v)一產物回收系統，諸如一電極電磁泵回收系統及一重力回收系統之至少一者，(vi)一H2O蒸汽來源，其經供應至該電漿，及(vii)一電力轉換器，其能夠將該電池之該高功率光輸出轉換為電，諸如一聚光型太陽能熱光伏打裝置及一可見且紅外線透明窗或複數個紫外線(UV)光伏打電池或複數個光電電池及一UV窗。
TW202143249A發明專利案
4.友達光電股份有限公司的TW202129989A「太陽能電池」係公開：一種太陽能電池，包括一第一電池單元、一第二電池單元以及一導電帶。第一電池單元的正面具有一電極網。第二電池單元的背面具有多個電極條與一主閘墊。這些電極條彼此結構上分離。主閘墊位於相鄰的兩個電極條之間並與其接觸。導電帶連接電極網與主閘墊。
TW202129989A發明專利案
5.明昌太陽能光電有限公司的TW202103436A「太陽能光電板清洗機」係公開：一種太陽能光電板清洗機，該清洗機包括有一架體單元、一設於該架體單元上的驅動單元、一設於該架體單元上且可被該驅動單元驅動的滾輪組、一設於該架體單元上且可被該驅動單元帶動的清洗刷輪、一設於該架體單元上並可提供該驅動單元動力與提供清洗刷輪清洗水的管線單元；藉此來提升太陽能光電板的清洗機的使用功效。
TW202103436A發明專利案
六、結論
綜上所述，太陽能是一種環保又無汙染的再生能源，在這個能源短缺的時代太陽能可說是種非常好的替代能源，但是因為目前太陽能的轉換效率非常的低，所以還無法大量的使用，目前科學家也在積極的研究如何更有效的應用太陽能，使太陽能的轉換效率增加，這樣就可以改善溫室效應的問題，也可以使地球減少很多的污染和破壞，太陽能已經成為了未來的趨勢，所以本所認為現在最大的問題就是太陽能的轉換效率不高的問題，只要能克服這個問題未來，以後的能源將由太陽能來取代。
若有興趣對某產業技術進行專利地圖分析、專利檢索、專利申請，請隨時歡迎電洽：中銓國際專利商標事務所04-23823629
隨著全球綠色科技的蓬勃發展，以及環保意識抬頭，太陽能的發展儼然已成為全世界未來的趨勢，再者，近年太陽能電池的轉換效率逐漸提升，太陽能電池業已被推廣至各個層面技術領域，例如:太陽能綠建築、太陽能屋頂、太陽能熱水器、太陽能路燈、太陽能手錶手環…等等，太陽能產業的未來可期。
鑑於「太陽能發電技術及其應用」是未來的趨勢，且為因應中國紅色供應鏈崛起，知彼知己，百戰百勝，台灣各產業鏈除續要掌握核心競爭力持續深化外，在「太陽能發電技術及其應用」是否具有商機及發展空間，本所特從國內專利資料庫[註2]中所收集到與「太陽能發電技術及其應用」相關的專利進行統計分析，以一窺國內「太陽能發電技術及其應用」技術的發展近況。
二、台灣「太陽能發電技術及其應用」專利的年度發展趨勢
專利的年度發展趨勢分析，可以獲知一個技術的整體發展現況，從下圖之公開/公告件數，在2022年3月以前，可知台灣的太陽能發電技術及其應用的專利數量，從2006年呈現高度成長，至2013年達到最高峰，往後的專利數量則呈現嚴重衰退現象，足見台灣的太陽能發電技術及其應用已達到成熟及飽和。
三、台灣「太陽能發電技術及其應用」專利的國家別分析
專利的國家別分析，可以獲知外國申請人對該國市場的認同度，如下表及圖所示，在2022年3月以前，在台灣關於「太陽能發電技術及其應用」的主要技術投資國(地區)包括有「日本」、「美國」、「南韓」、「德國」及「中國」五個國家，占整體專利申請件數的35%，顯示這五國為本案之主要技術產出外國。
其中「日本」是本案最大的技術產出國，專利產出件數高達1770件，占整體專利申請件數的20%，顯示該國在本案技術之投入明顯領先其他各國。「美國」專利申請件數為843件，占整體專利申請件數的10%。其餘，「南韓」專利申請件數有344件，「德國」專利申請件數有275件，「中國」專利申請件數有114件。
四、台灣「太陽能發電技術及其應用」公司別分析
專利的公司別分析，可以獲知各個申請人投入「太陽能發電技術及其應用」研發之程度，如下表及圖所示，在2022年3月以前，在台灣關於「太陽能發電技術及其應用」的主要技術投資的申請人包括有「工研院」、「鴻海」、「茂迪」、「城市科大」及「宇通光能」。
五、台灣「太陽能發電技術及其應用」相關專利
經由本所在台灣專利檢索系統(Global Patent Search System，GPSS)[註2]，挑選出主要公司別所申請的專利案如下:
1.日商日東電工股份有限公司的TW202204813A「窗照明裝置」係公開：一種可利用太陽光而節電之窗照明裝置。本發明之窗照明裝置具有：光源、導光部、及對前述光源供給電力之電源，且前述導光部具有：將自前述光源射出之光予以導光之導光板、及接收太陽光而發電之光發電部，前述導光板具有：光入射端面，其與前述光源對向，供自前述光源射出之光入射；及光出射部，其包含於與前述光入射端面交叉之前述導光板之特定主面，供於前述導光板內被導光之光出射；前述光發電部設置於前述導光板之與前述特定主面對向之對向主面側，將發電電力供給至前述電源。
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2.台灣鯛科技股份有限公司的TW202201895A「魚類養殖系統」係公開：一種魚類養殖系統，透過太陽能棚架和儲能裝置，產生及儲存電能，並在適當的時間提供給養殖池電能，節省台電的電量使用，從而降低用電成本。
TW202201895A發明專利案
3.美商明亮光源能源公司的TW202143249A「熱光伏打電力產生器」係公開：一種提供電力及熱功率之至少一者之熔化金屬燃料至電漿至電之電源，其包括(i)至少一個反應單元，其用於催化原子氫以形成分數氫(hydrinos)，(ii)包括至少兩個組分之一化學燃料混合物，該等組分選自：H2O觸媒來源或H2O觸媒；原子氫來源或原子氫；形成該H2O觸媒來源或H2O觸媒及一原子氫來源或原子氫之反應物；及導致該燃料變得高度傳導之一熔化金屬，(iii)一燃料噴射系統，其包括一電磁泵，(iv)至少一組電極，其限制該燃料；及一電源，其提供用以起始該分數氫反應之快速動力學之重複性短時間爆發性低電壓、高電流電能及歸因於形成分數氫之一能量增益，從而形成發射亮光之一電漿，(v)一產物回收系統，諸如一電極電磁泵回收系統及一重力回收系統之至少一者，(vi)一H2O蒸汽來源，其經供應至該電漿，及(vii)一電力轉換器，其能夠將該電池之該高功率光輸出轉換為電，諸如一聚光型太陽能熱光伏打裝置及一可見且紅外線透明窗或複數個紫外線(UV)光伏打電池或複數個光電電池及一UV窗。
TW202143249A發明專利案
4.友達光電股份有限公司的TW202129989A「太陽能電池」係公開：一種太陽能電池，包括一第一電池單元、一第二電池單元以及一導電帶。第一電池單元的正面具有一電極網。第二電池單元的背面具有多個電極條與一主閘墊。這些電極條彼此結構上分離。主閘墊位於相鄰的兩個電極條之間並與其接觸。導電帶連接電極網與主閘墊。
TW202129989A發明專利案
5.明昌太陽能光電有限公司的TW202103436A「太陽能光電板清洗機」係公開：一種太陽能光電板清洗機，該清洗機包括有一架體單元、一設於該架體單元上的驅動單元、一設於該架體單元上且可被該驅動單元驅動的滾輪組、一設於該架體單元上且可被該驅動單元帶動的清洗刷輪、一設於該架體單元上並可提供該驅動單元動力與提供清洗刷輪清洗水的管線單元；藉此來提升太陽能光電板的清洗機的使用功效。
TW202103436A發明專利案
六、結論
綜上所述，太陽能是一種環保又無汙染的再生能源，在這個能源短缺的時代太陽能可說是種非常好的替代能源，但是因為目前太陽能的轉換效率非常的低，所以還無法大量的使用，目前科學家也在積極的研究如何更有效的應用太陽能，使太陽能的轉換效率增加，這樣就可以改善溫室效應的問題，也可以使地球減少很多的污染和破壞，太陽能已經成為了未來的趨勢，所以本所認為現在最大的問題就是太陽能的轉換效率不高的問題，只要能克服這個問題未來，以後的能源將由太陽能來取代。
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關鍵字：#綠能 #綠色技術 #太陽能 #專利地圖
