歐洲專利局（EPO）於2025年7月16日發布最新技術洞察報告《太陽光電技術趨勢》(Technology Insight Report “Advances in photovoltaics – Technology trends for solar energy”)（下稱本報告），指出在全球永續發展、能源安全、技術進步及生產成本下降等因素推動下，太陽光電技術創新在過去30年間顯著增長超過17倍。

五十年間技術創新趨勢：從材料、元件到應用不斷成長

本報告分析過去50年間（1974-2023年）橫跨30種光電技術的發展趨勢，研究結果涵蓋約34萬件發明資訊，其中包括7萬件國際專利家族（International patent families, IPFs），分布於4大領域：光電材料（Photovoltaic materials）、光電元件（Photovoltaic devices）、元件管理（Management of photovoltaic devices）及應用（Application）。

光電技術發明數量在1990年代後期開始大幅增長，雖然在1990年至2023年間，元件技術始終扮演關鍵角色，占所有發明比例高達78%，但其他子領域的占比也穩步增長。2020-2023年間與元件技術相關發明占比為48%，其次是應用（25%）、光電材料（17%）和元件管理（10%）。

光電技術發明數量：歐洲在關鍵創新領域表現強勁

在過去15年間，專利申請重心日益轉向中國大陸（如圖1），反映出其在光電製造與部署方面的崛起。雖然自2012年以來IPFs數量有所下降，但中國大陸專利申請數量自2010年起激增近6倍，2022年更占全球光電新發明的80%。

圖1 2023年之前光電技術領域發明數量（依最早公開年統計）

儘管中國大陸在太陽能板製造方面位居領先地位，歐洲仍在關鍵技術領域保持強勁優勢，例如農業光電（Agrivoltaics；結合太陽能板與農地利用）以及設置於屋頂、車棚和建築物上的太陽能裝置。

專利申請途徑

在光電技術領域中，專利透過PCT申請在過去幾十年間扮演越來越重要的角色，透過中國大陸申請（CN）也變得日益重要，而透過其他申請途徑如歐洲申請（EP）則相對持平(或有所下降)（如圖2）。

圖2 光電技術領域各國際專利家族所選擇的專利申請途徑

全球前20大IPFs申請人

在1990至2023年間，前20大IPFs申請人主要來自日本（13 家），其次是美國（3家）、南韓（2家），以及德國與法國（各1家）。中國大陸的主要機構（如中國科學院與國家電網公司），由於專注在中國大陸地區專利申請，因此並未出現在此排序中。

前20大IPFs申請人主要聚焦於元件技術（15,146件IPFs）、光電材料（3,178件）與應用技術（2,517件）；與元件管理相關的技術則占比較少（1,010件）。

歐洲新創公司與大學推動元件與材料領域的創新

歐洲新創公司主要在光電元件領域進行創新，其次是材料領域，近年來則越來越著重於應用相關的發明。新創活動最活躍的國家包括德國、法國、瑞士與瑞典；主要的區域熱點包括英格蘭南部、比利時與荷蘭南部、萊茵河上游地區、蘇黎世、日內瓦湖區、法國東南部、德勒斯登與斯德哥爾摩。

歐洲大學持續在光電元件與材料領域展現出高度的創新活力。英國在學術專利申請方面居於領先地位，其次是法國、瑞士與德國；主要的區域熱點包括英格蘭南部、比利時與荷蘭南部、巴黎與洛桑地區、萊茵河上游地區，以及馬德里地區。

案例研究

• 案例一：柔性可印刷的太陽能電池薄膜

瑞典發明人Henrik Lindström與Giovanni Fili共同研發Powerfoyle®，一種染料敏化太陽能電池（Dye-sensitised solar cell, DSSC）薄膜(專利號EP2625703B1)，採用絲網印刷製程，將光吸收層、導電材料與催化劑等多層功能性材料依序沉積於基材上，可將環境光（自然光或人造光）轉換為可用能源，具有高能源效率，且環境足跡更低。

這項技術開創光電領域的新利基市場，兩位發明人透過創立Exeger Operations AB公司進行商業化，不同於傳統的屋頂型太陽能，其核心價值在於分散式、嵌入式能源生產，主要應用於低功耗、高攜帶性的產品，例如從無線耳機到工業安全設備，支援延長裝置使用時間，甚至能實現完全能源自主的目標。

隨著產能擴張，Exeger公司運用智慧財產組合，積極拓展商業合作布局，正推動嵌入式太陽能技術普及化，以支援更多領域應用。

• 案例二：浮動式太陽能發電場錨泊平台

葡萄牙工程師Nuno Correia與Carla Gomes 以及INEGI (Institute of Science and Innovation in Mechanical and Industrial Engineering)團隊，共同開發「漂浮式太陽能發電場錨泊平台」(專利號EP3571762B1，EP3515802B1)，該平台透過旋轉整座浮島，並調整個別面板的傾角，以動態追蹤太陽位置。

這項名為PROTEVS的專利系統可將能源收集效率提升高達40%，且以抗紫外線回收塑膠製造，設計使用年限為20年，屆時可完全回收，有助於生態環境的永續發展，因而在全球永續能源市場中更具吸引力。

展望未來
材料技術、儲能整合和智慧電網的進步，預期將持續推動該領域的發展，使太陽能成為潔淨、分散式且具韌性的全球能源基礎設施之基石。