編者語：來(lai)自(zi)太(tai)陽(yang)的(de)綠(lv)色(se)能(neng)源(yuan)取(qu)之(zhi)不(bu)盡(jin)，用(yong)之(zhi)不(bu)竭(jie)，人(ren)類(lei)利(li)用(yong)太(tai)陽(yang)能(neng)的(de)步(bu)伐(fa)也(ye)在(zai)不(bu)斷(duan)加(jia)快(kuai)。越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)研(yan)究(jiu)成(cheng)果(guo)降(jiang)低(di)了(le)利(li)用(yong)太(tai)陽(yang)能(neng)的(de)成(cheng)本(ben)
，提(ti)高(gao)了(le)利(li)用(yong)效(xiao)率(lv)，不(bu)斷(duan)給(gei)市(shi)場(chang)注(zhu)入(ru)活(huo)力(li)。處(chu)在(zai)萌(meng)芽(ya)階(jie)段(duan)的(de)太(tai)陽(yang)能(neng)光(guang)伏(fu)技(ji)術(shu)方(fang)興(xing)未(wei)艾(ai)
，或許可以成為帶領人類走出經濟危機
、走向低碳生活的“火車頭”。

　　光伏技術方興未艾

　　太陽能是首屈一指的綠色能源，太陽能每秒鍾到達地麵的能量高達80萬千瓦，假如把地球表麵0.1%的太陽能轉為電能
，轉變率5%，每年發電量可達5.6×1012千瓦小時，相當於全球能耗的40倍。

　　太陽能光伏發電（PV）市場正蓬勃發展。光伏發電指利用太陽能電池組件將太陽光能直接轉化為電能。光伏發電具有轉化環節少、資源蘊含量取之不盡、能源質量高、建設周期短、發電方式接近零排放等優勢。

　　但光伏技術也有其“硬傷”：首先，建太陽能發電廠需要大量土地。美國加利福尼亞計劃興建的550兆瓦太陽能設備將占地約25平方公裏。其次，獲得能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關。另外，安裝成本也很貴，要收回成本，可能需要花費20多年。

　　光伏發電產品主要用於三大方麵：一是為無電場合提供電源
；二是太陽能日用電子產品，如各類太陽能充電器、太陽能路燈和太陽能草地燈具等
；三是並網發電
，這在發達國家已經大麵積推廣實施。

　　自2002年以來
，太陽能光伏發電逐步成為增長最快的能源領域。近5年，全球光伏產業年均增長49.5%，2007年比2006年更是增長了56.2％。

　　另外
，相關的研究不斷延伸，使得其成本不斷降低。世界知識產權組織（WIPO）在2009年6月份的報告中稱
，專利合作條約組織（PCT）接收到的與太陽能有關的專利申請數量從2004年的460件增加到2008年的1411件，增加了兩倍。

　　早在1839年

，法國科學家埃德蒙·貝克雷爾就發現

，光照能使半導體材料的不同部位之間產生電位差。這種現象後來被稱為“光生伏打效應”
，簡稱“光伏效應”。

　　1904年
，阿爾伯特·愛因斯坦因為出版了相關的理論著作而獲得了當年的諾貝爾獎。1954nian，meiguokexuejiaqiabinhepiersongzaimeiguobeiershiyanshishoucizhichengleshiyongdedanjingguitaiyangnengdianchi
，jiangtaiyangguangnengzhuanhuanweidiannengdeshiyongguangfufadianjishuyoucidansheng。

　　受1950年到1969年之間美蘇兩國太空競賽刺激，人們對光伏發電進行了緊鑼密鼓的深入研究，到1955年，許多公司就研發並且生產出了太陽能電池，也被稱為光伏電池，並在市場上銷售。

　　第一顆太陽能動力衛星“先驅者1號”於1958年發射並運行了8年
，其他太陽能動力衛星隨之而來。隨後，太陽能發電繼續作為輔助能源被廣泛應用在宇宙飛船上，並為軌道衛星提供動力。

　　優惠政策推動光伏技術發展

　　suizhequanqiuhuashinengyuanderijiankujieherenleihuanbaoyishidezengqiang，yiguangfuweihexindetaiyangnengfadianshiyejinnianlaiyoulefeisudefazhan。juyuce，taiyangnengguangfufadianzai21世紀會占據世界能源消費的重要席位
，不但要替代部分常規能源，而且將成為世界能源供應的主體。 

　　《全球光伏市場分析和2020年展望》報告指出，全球的光伏產能將從2001年的13億瓦特增長到2008年的152億瓦特。歐洲光伏工業協會和綠色和平組織聯合撰寫的研究預測，如果投資和效率繼續以目前的速度增長或者提高，到2030年，光伏係統將提供2600太瓦特/小時的電能
，占全球所需電量的14%。

　　上述報告指出
，到21世紀末，可再生能源在能源結構中將占到80％以上
，太陽能發電將占到60％以上。這些數字足以顯示出太陽能光伏產業的發展前景及其在能源領域重要的戰略地位。

　　各國都在爭先恐後地將光伏發展列入國家的發展規劃中：美國

、歐洲和日本到2010年規劃的光伏安裝量分別為50億瓦

、100億瓦和80億瓦；到2020年的規劃分別為360億瓦
、410億瓦和300億瓦。

　　在2008年，西班牙的總發電能力達到226.3兆瓦，今年1月份，西班牙超越其他國家成為安裝光伏設備最多的國家。

　　而且，越來越多的個人開始安裝光伏設備

；光伏發電廠如雨後春筍般冒出
，以“潤物細無聲”的姿勢改變了光伏市場的格局，速度之快可以用“城頭變幻大王旗”來形容。

　　從(cong)各(ge)國(guo)經(jing)驗(yan)來(lai)看(kan)
，政(zheng)府(fu)的(de)財(cai)政(zheng)激(ji)勵(li)政(zheng)策(ce)是(shi)啟(qi)動(dong)光(guang)伏(fu)市(shi)場(chang)的(de)主(zhu)要(yao)動(dong)力(li)。這(zhe)些(xie)政(zheng)策(ce)通(tong)常(chang)以(yi)投(tou)資(zi)補(bu)貼(tie)的(de)方(fang)式(shi)進(jin)行(xing)，這(zhe)種(zhong)補(bu)貼(tie)將(jiang)一(yi)部(bu)分(fen)安(an)裝(zhuang)成(cheng)本(ben)返(fan)還(hai)給(gei)個(ge)人(ren)或(huo)者(zhe)發(fa)電(dian)廠(chang)
；激勵政策還包括當地電力事業單位以收購電價稅率的形式從光電生產商那裏購買光電。

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　　2004年，德國政府最先出台上網電價法，實施購電補償，根據不同的太陽能發電形式，給予為期20年不同等級的補貼，幾年後超過日本成為世界最大的光伏市場。

　　隨後，西班牙、法國
、意大利、希臘等國紛紛效仿，日本、韓國和美國的部分州也相繼開放了市場。中國已通過《可再生能源法》，並規定了“上網電價”和“全網平攤”的法規條款。

　　矽短缺製約光伏市場的發展

　　然而
，當這一技術落到地麵時，其發展卻有點緩慢。光伏市場的回報與投資不相匹配，其他資源比如煤、水利或者核能發電現在還是便宜很多。除此之外，原材料矽短缺成為製約光伏技術和市場發展的瓶頸。

　　作為整條產業鏈的核心，太陽能電池目前主要分為單晶矽、多晶矽及以非晶矽為代表的薄膜技術三種。

　　標準的光伏組件由單晶和多晶矽製成。製作一個組件的成本中，50%的成本在於經過加工了的矽片的成本。1980年，美國麻省理工學院的伊曼紐爾·薩克斯發明了成串帶狀晶體生長技術（美國4661200號專利），這zhe個ge工gong藝yi使shi生sheng產chan連lian續xu的de薄bo條tiao多duo晶jing矽gui片pian成cheng為wei可ke能neng，消xiao除chu了le之zhi前qian切qie割ge矽gui棒bang造zao成cheng的de浪lang費fei和he巨ju大da費fei用yong，生sheng產chan成cheng本ben的de降jiang低di使shi更geng廣guang泛fan應ying用yong太tai陽yang能neng技ji術shu變bian得de更geng加jia切qie實shi可ke行xing

，太tai陽yang能neng電dian池chi板ban行xing業ye從cong此ci開kai始shi高gao歌ge猛meng進jin。

　　單晶矽技術工藝成熟，實驗室轉換效率最高為25%，商業化轉換效率為15%至18%
，但成本較高；多晶矽技術成本較低，但轉換效率不如單晶矽，實驗室轉換效率最高為21%，商業化轉換效率為13%至16%。

　　而且，晶體矽的生產是能源密集型，使光伏產業依賴於昂貴而稀缺的原材料矽
，導致光伏太陽能產業同微電子產業競爭。

　　目前，全球隻有12家工廠生產光伏級別的多晶矽，當微處理器和光伏市場都繁榮發達時，矽價就會飆升。比如，2004年，因為電子行業的需求相當旺盛，矽的成本大幅上漲。因此，科學家在繼續進行矽研究的同時
，也開始著手尋找替代原材料的研究。

　　能效提升初露端倪

　　固態物理學表明，矽並非光電轉換的理想材料。外太空應用方麵使用的技術都是最先進的
，使用的也是最純淨的、高性能的矽，其光電轉換效能約為30%。但市場上絕大部分光伏組件的平均轉換效能為12%至18%，改進轉換效率是業內的頭等大事。

　　最近
，能效轉換取得的進步依靠集中太陽光線，這同放大鏡集中光線來點火有異曲同工之處，它需要配備30limihoudetoujingdebenzhongzhuangzhi。yanjiurenyuanshiyonggexindebomojishu，keyizaidaponengxiaozhuanhuanjiludetongshi，zhizaobiyiwanggengjiaqingbiandetaiyangnengdianchi。tamendemudeshizhaochutaiyangnengdianchidelixiangjiegou，genghaodijiangdichengben、縮小尺寸
、方便大批量生產。

　　2007年，美國特拉華大學領導的聯合研究機構進行了一個項目，旨在為新的高效的晶體矽太陽能電池研發技術基礎
，經過21個月的刻苦攻關，該研究團隊獲得了42.8%的(de)能(neng)效(xiao)轉(zhuan)換(huan)記(ji)錄(lu)。他(ta)們(men)獨(du)特(te)的(de)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)結(jie)構(gou)將(jiang)光(guang)學(xue)設(she)計(ji)整(zheng)合(he)進(jin)入(ru)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)
，研(yan)製(zhi)出(chu)了(le)一(yi)種(zhong)很(hen)容(rong)易(yi)安(an)裝(zhuang)在(zai)筆(bi)記(ji)本(ben)電(dian)腦(nao)上(shang)的(de)便(bian)攜(xie)小(xiao)設(she)備(bei)，該(gai)研(yan)究(jiu)團(tuan)隊(dui)的(de)目(mu)標(biao)是(shi)，到(dao)2010年突破50%的能效轉換記錄。

　　隨著多晶矽產能的不斷增長，目前供不應求的狀況會得到緩解

，預計到2010年前後，太陽能麵板的價格將降至目前的1/3，這將縮小和傳統能源價格方麵的差距，從而進一步增強產業的競爭力。

　　新材料技術前景廣闊

　　最zui近jin，科ke學xue家jia除chu了le在zai利li用yong矽gui製zhi造zao太tai陽yang能neng電dian池chi方fang麵mian取qu得de新xin突tu破po之zhi外wai，也ye在zai使shi用yong非fei矽gui物wu質zhi，比bi如ru半ban導dao體ti和he有you機ji化hua學xue化hua合he物wu替ti代dai矽gui方fang麵mian取qu得de了le一yi定ding的de突tu破po。使shi用yong其qi他ta物wu質zhi而er不bu是shi矽gui能neng夠gou降jiang低di成cheng本ben，因yin為wei其qi生sheng產chan過guo程cheng簡jian單dan而er廉lian價jia，並bing且qie也ye不bu會hui同tong其qi他ta使shi用yong矽gui的de工gong業ye“勢如水火”。然而，還需要對這些替代物質進行進一步的研究，看其能效是否優異於矽。這些研究正在快速發展中。

　　“薄膜光伏”無疑是備受追捧的技術之一，與矽基太陽能電池相比，薄膜太陽能電池用材少、成本低，盡管其轉換效率也相對較低，但其安裝方便的優勢可能可以開辟出另一片市場。

　　lingwai，bomotaiyangnengdianchijikeanzhuangzaiwuding
，yekeanzhuangzaijianzhuwudeceqianghuochuanghushang，jianglaishenzhikenengyinshuahuozhuangdingzairouruandeshujihuoyifushang，fengtianqichemuqianzhengzaishiyanjiangbomotaiyangnengdianchiyunyongzaiqihunhedonglicherupuruisi（Prius）上的技術。歐洲能源協會預測
，到2010年，薄膜太陽能電池將占據光伏市場20%的份額。

　　目前
，市場上的太陽能新技術出現了單晶矽、多晶矽、薄膜太陽能電池幾足鼎立的格局，薄膜已經占據了光伏市場的7%到10%。據總部位於美國馬薩諸塞州的“普羅米修斯可持續發展研究所”預測
，到2012年，非矽薄膜應用將占據40%的市場份額。

　　世界知識產權組織6月份的報告指出，瑞士洛桑聯邦工學院參與的“薄膜光伏”聯合研究機構旨在提高非矽薄膜太陽能電池的效率，他們特別關注銅銦硒化镓（CIGS）、有機的以及染料敏化太陽能電池的能效。2006年
，該項目開始時，CIGS薄膜太陽能電池的轉化效率大約為11%。研究人員使用CIGS和染料敏化光伏技術，在實驗室中將“薄膜光伏”的轉換效率提高到了15%。該聯合研究機構認為，轉換效率還有進一步提高的潛力。

　　2008年3月，“美國能源部國家可再生能源實驗室”打破了“薄膜光伏”的記錄，其研製的CIGS薄膜太陽能電池的轉換效率達到19.9%。zheshibomojishudexiaonengtongjingtiguibingjiaqiqu。kezaishengnengyuanshiyanshixuancheng，zaishengchanguochengzhongshiyonglepinzhiyouyidecailiao，yincitishengleshuchugonglv。gaishiyanshiduiCIGSdianchidefazhanqianjingmanhuaixinxin。yinweizhezhongdianchihenqing，takeshangtianrudi，jikeyingyongyutaikong，yekeyongyubianxiedianzichanpinshichang。zhezhongdianchihaishiheteshudejianzhuyingyong，biruguangfuwuwaheguangfuchuanghudeng。

　　《世界知識產權組織》雜誌6月yue份fen的de報bao道dao指zhi出chu，與yu傳chuan統tong的de光guang伏fu技ji術shu相xiang反fan，染ran料liao敏min化hua太tai陽yang能neng電dian池chi將jiang吸xi收shou陽yang光guang的de任ren務wu同tong電dian荷he載zai體ti輸shu送song的de任ren務wu分fen開kai。在zai染ran料liao敏min化hua太tai陽yang能neng電dian池chi中zhong，吸xi光guang染ran料liao因yin光guang伏fu作zuo用yong產chan生sheng的de電dian子zi被bei傳chuan輸shu到dao運yun輸shu電dian荷he的de半ban導dao體ti材cai料liao薄bo層ceng。這zhe一yi技ji術shu可ke以yi生sheng產chan出chu可ke直zhi接jie塗tu在zai鋼gang板ban上shang的de染ran料liao敏min化hua太tai陽yang能neng電dian池chi塗tu料liao，英ying國guo的de一yi個ge研yan究jiu團tuan隊dui正zheng在zai著zhe手shou進jin行xing相xiang關guan的de研yan發fa活huo動dong，有you望wang於yu2011年投放市場。

　　目前，美國更多地專注於不同的薄膜技術
；erouzhouheyazhouzegengqinglaidanjingheduojingguitaiyangnengdianchi。suizheyanjiubuduanshenru
，taiyangnengdianchidenengxiaojiangjinyibutigao
，yuelaiyueduoqianjingguangkuodeqitafeiguijishujiangyongrushichang。zhengruWIPO（世界知識產權組織）在即將公布的替代能源技術研究中所揭示的：在過去的20年中，主要的工業產權機構收到的太陽能發明方麵的專利申請數量增加了近兩倍。

　　光伏產業或成為經濟發展新引擎

　　金融危機放慢了光伏市場的發展速度
，但不會使市場停滯不前。由於技術的改進和新的突破性發明
，太陽能領域的PCT專利越來越多，這是太陽能領域快速發展的證據。

　　美國奧巴馬政府提出的7000億美元經濟刺激計劃中，把發展太陽能光伏產業作為擺脫經濟衰退、創造就業機會、搶占未來發展製高點的重要國家戰略。

　　而在中國
，根據《可再生能源中長期發展規劃》
，到2020年，中國力爭使太陽能發電裝機容量達到18億瓦，到2050年將達到6000億瓦。預計到2050年，中國可再生能源的電力裝機將占全國電力裝機的25%，其中光伏發電裝機將占到5%。預計2030年之前，中國太陽能裝機容量的複合增長率將高達25%以上。

　　zongguanjinxiandailishi，daxiaotiaozhongyunyuzhepengbodexinjishuhexinguannian，tuidongzherenleifazhanzhegeliechebuduanxiangqianjin
，zaibenshiji，guangfujishujiyuqijishuxianjinxing、資源無限性和綠色環保性等特征，無疑是下輪產業技術革命的核心，或許也是帶領經濟走出泥潭的火車頭。