尊龙凯时·(中国)人生就是博

　　根据《可再生能源中长期发展规划》ღღ◈，到2020年ღღ◈，中国力争使太阳能发电装机容量达到1.8GWღღ◈，到2030年之前ღღ◈，中国太阳能装机容量的复合增长率将高达25%以上ღღ◈。欧洲联合研究中心（JRC）预测ღღ◈，太阳能光伏发电在21世纪将占据世界能源消费的重要席位ღღ◈，并成为世界能源供应的主体ღღ◈。在此背景下ღღ◈，全球光伏发电产业技术迅猛发展ღღ◈，随着传统能源价格的上涨ღღ◈，一个太阳能发电的新时代正在渐行渐近ღღ◈。

　　目前世界一流的光伏发电技术达到了何种程度？与我国的研究水平有多大差距？距离规模化生产还有多远？下一步我国光伏发电产业应该注意些什么？带着这些问题ღღ◈，《科学时报》记者专访了中国科学院化学所占肖卫和李永舫研究员等专家ღღ◈。

　　专家ღღ◈：在世界范围内ღღ◈，太阳能光伏发电利用已经成为新兴产业ღღ◈，而且方兴未艾ღღ◈。过去10年光伏（PV）产业年平均增产率为35％ღღ◈，2008年PV全球市场销售额达371亿美元ღღ◈，2008年PV全球总安装容量达创纪录的5.95GWღღ◈。

　　自1953年第一块单晶硅太阳能电池问世以来ღღ◈，商品太阳能电池已发展了两代ღღ◈。目前ღღ◈，已经产业化的硅基太阳电池的最高能量转换效率达到24％ღღ◈，基于砷化镓半导体的太阳电池效率甚至达到了31%～32％ღღ◈。以单晶硅为代表的第一代太阳能电池的性价比在3.5 美元/W左右ღღ◈，价格昂贵ღღ◈，但其基础科学问题已基本解决ღღ◈，研究的重点已转入材料的提纯ღღ◈、封装等技术问题ღღ◈。以多晶硅和无定形硅为代表的第二代薄膜太阳能电池的性价比在1.5美元/Wღღ◈。目前尊龙凯时ღღ◈，ღღ◈，第二代太阳能电池已进入市场ღღ◈，但材料ღღ◈、集成等方面仍有许多基础科学问题亟待解决ღღ◈。

　　传统的太阳能光伏材料是以无机半导体材料为主ღღ◈，如硅ღღ◈、砷化镓ღღ◈、碲化镉ღღ◈、铜铟镓硒等ღღ◈，尽管这些材料制备的光伏器件获得了较高的光电转换效率ღღ◈，但由于成本高ღღ◈、毒性大ღღ◈、材料来源稀缺等原因ღღ◈，限制了光伏器件在可再生能源领域中的大规模应用ღღ◈。

　　有机染料与无机半导体复合的染料敏化纳晶太阳能电池自1991年发明以来ღღ◈，以其低成本高效率立即受到人们的广泛关注ღღ◈。目前其光电转换效率接近12%ღღ◈，并且已有很多公司开始尝试对其进行商业性开发ღღ◈，染料敏化电池将有望成为光伏新的增长点ღღ◈。

　　有机聚合物太阳能电池是20世纪90年代发展起来的第三代新概念太阳能电池ღღ◈，它具有成本低ღღ◈、重量轻水母网论坛ღღ◈、超薄ღღ◈、柔性等特点ღღ◈，非常适宜大面积制备和个性化应用ღღ◈，性价比在0.5美元/Wღღ◈，很可能降到0.2美元/W或更低ღღ◈。目前ღღ◈，小面积聚合物太阳能电池效率超过6％,器件稳定性超过3000小时ღღ◈。

　　记者ღღ◈：目前我国在此领域处于怎样的地位？研究及发展方向有何不同？中科院化学所及您所在的实验室在此方面主要作了哪些研究？成果如何？

　　专家ღღ◈：在我国ღღ◈，中科院等离子体所ღღ◈、物理所ღღ◈、化学所ღღ◈，长春应用化学所等单位以及北大ღღ◈、清华ღღ◈、武汉大学ღღ◈、华中理工等多所大学都在染料敏化电池方面进行了大量研究ღღ◈，并在有些领域取得了国际先进的成果ღღ◈。华南理工大学ღღ◈、中科院化学所水力发电ღღ◈，ღღ◈、中科院长春应化所尊龙人生ღღ◈、吉林大学ღღ◈、浙江大学等单位在聚合物太阳能电池方面也做了一些世界先进水平的工作ღღ◈。

　　化学所的工作侧重于光伏材料方面ღღ◈，如有机染料ღღ◈、固体电解质ღღ◈、有机聚合物电子给体和受体材料等ღღ◈。目前ღღ◈，化学所小面积固态染料敏化电池效率可达7％ღღ◈，而小面积聚合物电池效率可达6％ღღ◈，均属国际先进水平ღღ◈。

　　记者ღღ◈：作为第三代光伏发电技术组成部分的有机太阳能电池光电转换效率在实验室已达到6.1％ღღ◈，染料敏化太阳能电池的光电转换效率接近12%ღღ◈，即将走向商业化生产ღღ◈。您对这些研究成果如何评价？这是否标志着第三代光伏发电技术已经成熟？

　　专家ღღ◈：目前第三代的太阳能电池技术基本上还处于由实验室阶段走向中试阶段ღღ◈，国际上一些大公司在正在作这方面的努力ღღ◈，如日立ღღ◈、富士ღღ◈、索尼水母网论坛ღღ◈、Solarmer等ღღ◈，但这些技术还不能说成熟ღღ◈，离大规模推广还有很长的路要走ღღ◈。

　　首先是效率问题ღღ◈，以单晶硅为代表的第一代电池效率最高尊龙人生ღღ◈，商业化产品能达到30％以上ღღ◈，实验室已经达到42％ღღ◈；第二代的商业产品也已经普遍在10％以上尊龙人生ღღ◈。

　　第三代中以有机电池为例ღღ◈，全球最高水平也只是刚刚达到6.77％ღღ◈，只有几家实验室能到6％以上ღღ◈，实际上能有5％以上的转化率就已经算是世界“第一梯队”水平了水母网论坛ღღ◈。

　　而且我们所说的“效率达到6％以上”ღღ◈，并不是我们通常见到的已经应用的电池ღღ◈，而是指只有大约0.1平方厘米的“小面积”电池ღღ◈。如果要真正投入应用ღღ◈，必须扩大电池面积ღღ◈，随之增加电阻等其他因素的影响ღღ◈，使效率急剧下降ღღ◈。

　　电池的使用寿命是另一个问题ღღ◈，有机材料的成本要远远低于无机电池ღღ◈，但使用寿命也相对较短ღღ◈。目前实验室老化试验平均只有3000小时左右的寿命ღღ◈，最好也不会超过1万小时ღღ◈。

　　记者ღღ◈：近年来全球太阳能发电技术及相关产业持续稳步发展ღღ◈，我国太阳能产业的发展更加迅猛ღღ◈。但国内企业80%以上的生产技术还依赖进口ღღ◈，在太阳能领域的专利技术拥有量还较低ღღ◈。面对巨大的产业及市场ღღ◈，我国太阳能发电在技术等侧面迫切需要解决哪些问题？

　　专家ღღ◈：目前确实存在这种情况ღღ◈，太阳能相关技术大部分都是国外的专利ღღ◈。国内太阳能产业规模很大ღღ◈，生产的太阳能电池有95％都是出口的ღღ◈，而生产技术却都是进口的ღღ◈，是一种不健康的“两头在外”的状态ღღ◈，实质上还是外国的加工厂ღღ◈。企业的利润有很大一部分被人白白拿走ღღ◈，这使我们在市场和技术上更加依赖他们来发展ღღ◈。

　　所以目前国内太阳能发电技术迫切需要加大自主创新的力度尊龙人生ღღ◈，需要有自己核心的专利技术ღღ◈，这样才有和别人谈判的本钱ღღ◈，在国际市场上才有地位ღღ◈，太阳能产业才能健康发展ღღ◈。近来国家财政的支持非常到位ღღ◈，科研工作取得了不少成绩ღღ◈，以后的工作应该重视源头创新ღღ◈，在作好基础研究的同时ღღ◈，更加重视从基础研究到技术开发的转化ღღ◈，从实验室到工业化生产的转移水母网论坛ღღ◈。

　　记者ღღ◈：未来随着光伏产业的不断发展尊龙凯时人生就是博ღღ◈！ღღ◈，对关键技术及设备的需求及要求越来越高ღღ◈。您能否预测一下未来光伏发电技术的发展方向ღღ◈、前景及其对产业的带动作用？

　　专家ღღ◈：未来光伏发电产业的发展ღღ◈，在10~20年内还是要立足于效率高ღღ◈、寿命长的前两代电池ღღ◈，方向是通过关键材料的制备技术和器件集成技术的革新进一步降低成本ღღ◈。

　　从长期来看ღღ◈，第三代电池具有低成本等优势ღღ◈，非常有发展潜力ღღ◈，10~20年以后很可能发挥其优势ღღ◈。但目前技术尚不成熟ღღ◈，尽管现在也有一些示范性的样板ღღ◈，还有很多基本科学和技术问题需要解决ღღ◈，不能急躁冒进尊龙人生ღღ◈，眼光要放长远些ღღ◈。在目前的情况下ღღ◈，有机太阳能电池等第三代电池的定位不应该是“替代”前两代ღღ◈，而应该充分发挥其轻便ღღ◈、成本低ღღ◈、可折叠等特点ღღ◈，在一些硅基电池难以涉及的领域发展其个性化应用ღღ◈，与之形成“互补”的关系ღღ◈。

　　目前第三代电池的研发水母网论坛ღღ◈，我国在基础研究方面已经走在了世界前列ღღ◈，特别是在关键材料方面ღღ◈，拥有了属于自己的核心技术ღღ◈，在未来的发展中取得了有利位置ღღ◈。大力发展相关核心技术ღღ◈，对我国太阳能产业来说有重要的战略意义ღღ◈，既可以推动我国太阳能产业的全面发展水母网论坛ღღ◈，又可以作为国际技术交换的筹码水母网论坛ღღ◈，在国际竞争中增加主动性ღღ◈。