近日，北京交通大學(xué)校園內(nèi)的一幢樓成為很多人關(guān)注的“網(wǎng)紅”，該樓的一組照片出現(xiàn)在很多網(wǎng)站首頁(yè)醒目位置。在微信等社交媒體上，這組照片也廣為傳播。這幢一共10層的男生宿舍樓到底有什么引人矚目的特別之處呢？答案就在該樓的外墻上：大樓向陽(yáng)一側(cè)的外墻上“爬滿(mǎn)”了太陽(yáng)能光伏面板，其數(shù)量之多、安裝之密集讓人驚嘆。這就是該校推出的太陽(yáng)能光伏示范項(xiàng)目，通過(guò)外墻分布式光伏和相關(guān)儲(chǔ)能設(shè)備，既可以讓該樓舊貌換新顏，又使宿舍樓這樣傳統(tǒng)上的能源消費(fèi)中心變身為電能生產(chǎn)中心，靜悄悄地完成了能源“身份”和“角色”的轉(zhuǎn)換。

這場(chǎng)由太陽(yáng)能光伏技術(shù)引發(fā)的能源革命不僅發(fā)生在大學(xué)校園等大型公共機(jī)構(gòu)，而且已經(jīng)滲透到中國(guó)的一些家庭。一批太陽(yáng)能光伏的擁躉，特別是相關(guān)科研人員更是身體力行，率先在自己的家里實(shí)踐清潔能源生產(chǎn)理想，上海電力研究所原所長(zhǎng)趙春江就是其中的一位先行者。早在2006年，他就在自家屋頂建造了光伏電站，實(shí)際上這也是中國(guó)第一個(gè)“家庭光伏電站”。特別值得一提的是，趙春江的光伏電站不僅能完全滿(mǎn)足全家使用，而且還實(shí)現(xiàn)了與國(guó)家電網(wǎng)并網(wǎng)，把余電輸送出去。

今天，當(dāng)我們行進(jìn)在中華大地上，不經(jīng)意間會(huì)發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)能光伏早已經(jīng)成為我們生產(chǎn)和生活中常見(jiàn)的一部分，無(wú)論是荒漠戈壁還是江河湖灘，無(wú)論是高樓鱗次櫛比的城市還是遼闊空曠的鄉(xiāng)野，那一片片深藍(lán)色的太陽(yáng)能光伏面板都隨處可見(jiàn)，它們是碧藍(lán)的天宇下一道道亮麗的科技風(fēng)景。

將光能直接轉(zhuǎn)化為電能

傳統(tǒng)化石能源消耗對(duì)環(huán)境造成的危害日益突出，世界各國(guó)都紛紛把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能夠改變?nèi)祟?lèi)的能源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。而太陽(yáng)能以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)而成為人們重視的焦點(diǎn)。豐富的太陽(yáng)輻射能是重要的能源，是取之不盡、用之不竭的、無(wú)污染、廉價(jià)、人類(lèi)能夠自由利用的能源。據(jù)測(cè)算，太陽(yáng)能每秒鐘到達(dá)地面的能量高達(dá)80萬(wàn)千瓦，假如把地球表面0.1%的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)為電能，轉(zhuǎn)變率5%，年發(fā)電量將是世界上能耗的40倍。

光伏就是對(duì)太陽(yáng)能利用的直接方式之一。由于光照能使半導(dǎo)體材料的不同部位之間產(chǎn)生電位差，這就是光生伏特效應(yīng)。太陽(yáng)光伏發(fā)電就是依據(jù)此原理，把將太陽(yáng)光中的光子直接轉(zhuǎn)化為光電流的一種能量轉(zhuǎn)換技術(shù)。發(fā)電原理也決定了其不涉及機(jī)械部件，大部分是電子元件，主要構(gòu)成器件是太陽(yáng)能電池板、控制器和逆變器，具有低噪音、耐磨耐用等優(yōu)點(diǎn)。

目前廣泛應(yīng)用的太陽(yáng)能電池板主要采用單晶硅、多晶硅等半導(dǎo)體材料，利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)，將一個(gè)個(gè)小的太陽(yáng)能電池進(jìn)行串聯(lián)，封裝后組成大范圍電池組合件，一塊塊的太陽(yáng)能電池板可以構(gòu)成光伏發(fā)電陣列，通過(guò)功率控制器就可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能直接供家庭使用或者通過(guò)逆變器將產(chǎn)生的電能供給輸電網(wǎng)。

對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的優(yōu)勢(shì)，已故中國(guó)光伏行業(yè)泰斗、上海交通大學(xué)教授崔容強(qiáng)教授曾將其總結(jié)提煉為4個(gè)方面：一是光伏發(fā)電是將光能直接轉(zhuǎn)換成電能的能量轉(zhuǎn)換技術(shù)，是一種直接的能量轉(zhuǎn)化，不像水力發(fā)電、火力發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電等需要渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，光伏發(fā)電在發(fā)電過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械做工，故而損耗��；二是太陽(yáng)能作為一種可再生能源，無(wú)枯竭危險(xiǎn)，分布區(qū)域廣、光照時(shí)間長(zhǎng)且可再生，不需運(yùn)輸燃料，就地生產(chǎn)、就地消耗，是一種理想的能源；三是光伏發(fā)電在整個(gè)發(fā)電過(guò)程中，綠色安全，不會(huì)產(chǎn)生污染氣體，也幾乎沒(méi)有噪音，是一種理想的發(fā)電技術(shù)；四是光伏發(fā)電設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，其安裝和拆卸都很方便，運(yùn)行中不需值守，很少需要維護(hù)，維護(hù)成本非常低。這些優(yōu)勢(shì)使得太陽(yáng)能光伏技術(shù)成為各國(guó)競(jìng)相投入研發(fā)和取得突破的重點(diǎn)領(lǐng)域。