光伏發(fā)電跨越式增長

1978年3月，在盛況空前的全國科學(xué)大會上，有一項科研成果獲得重大科技成果獎，成為走進(jìn)“科學(xué)春天”最先綻放的“迎春花”，這就是“NP結(jié)硅太陽電池”。彼時，這項科研成果還鮮為人知，而其應(yīng)用對象則是運(yùn)行在九天之上的中國實踐一號衛(wèi)星，這是中國自主研制的科學(xué)試驗衛(wèi)星系列首顆星，于1971年3月發(fā)射升空。為了克服性能衰減，給實踐一號裝配性能更優(yōu)越的太陽能電池，中國科研人員進(jìn)行了夙興夜寐的苦戰(zhàn)攻關(guān)，終于研發(fā)成功，使其在8年的壽命期內(nèi)，功率衰降控制在設(shè)定范圍。曾參與該項攻關(guān)的中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院半導(dǎo)體所研究員王占國不僅留下永恒的記憶，而且手上也留下攻關(guān)時被灼傷的疤痕。

“美國1957年左右拉出了首塊硅單晶，中國1958年也研制出了首塊硅單晶，隨后，中科院物理所新成立的半導(dǎo)體研究室正式開始研發(fā)太陽能電池。”王占國對中國太陽能光伏技術(shù)在起跑階段取得的成就充滿自豪之情。在上世紀(jì)60年代中期，中國太陽能光伏電池研制水平與國際上相差不大，并且在相當(dāng)長時間主要應(yīng)用于空間領(lǐng)域。王占國介紹說，進(jìn)入改革開放初期，中國與國際同期開展了砷化鎵太陽能電池研究，這類新型太陽能電池具有很高的光發(fā)射和光吸收系數(shù)，經(jīng)過約20年潛心攻關(guān)，到1999年，使這類電池的轉(zhuǎn)換效率大幅提升。從整體上而言，上世紀(jì)八九十年代，由于需求端牽引力不強(qiáng)等因素制約，中國太陽能光伏電池的研發(fā)工作進(jìn)展并不快。就研發(fā)項目而言，比較大的是1986年國家計委在農(nóng)村能源“1986—1990年第七個五年計劃”中列出的太陽能電池專題，當(dāng)時全國有6所大學(xué)和6個研究所進(jìn)行晶體硅電池等的研究。

在科研攻關(guān)的同時，中國太陽能光伏應(yīng)用也逐步從空間領(lǐng)域拓展開來，隨著在浙江寧波和河南開封等地成立太陽能電池廠，太陽能電池開始進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。20世紀(jì)80年代末期，中國引進(jìn)了多條太陽能電池生產(chǎn)線，使中國太陽能電池的生產(chǎn)能力由原來的幾百KW（千瓦）一下子提升到4.5MW（兆瓦）。

隨著國家于2000年之后啟動“送電到鄉(xiāng)”“光明工程”等一系列項目的實施，隨著光伏發(fā)電技術(shù)成熟、成本逐步降低、上網(wǎng)電價初步明確以及國家改善能源結(jié)構(gòu)的需要日益增加，集中式光伏發(fā)電得到迅猛的發(fā)展。從2009 年開始，我國啟動了旨在促進(jìn)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和規(guī)�；�發(fā)展、培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的“金太陽示范工程”，帶動了大型光伏電站和分布式光伏快速增長。之后，《關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》《關(guān)于發(fā)揮價格杠桿作用促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》等接連出臺，光伏產(chǎn)業(yè)迎來跨越式增長時期。2016年11月出臺的《太陽能發(fā)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出，到2020年底，中國太陽能發(fā)電裝機(jī)達(dá)到1.1億千瓦以上。

發(fā)力薄膜太陽能電池

經(jīng)過多年的發(fā)展，中國在太陽能電池硅材料生產(chǎn)、電池和組件生產(chǎn)、專用設(shè)備等方面取得很大進(jìn)步。在王占國看來，這些突破和進(jìn)步還是不夠的，與國外最先進(jìn)水平相比，仍然存在一些差距，主要表現(xiàn)在技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)和市場發(fā)展等方面。比如，無論是單晶硅還是多晶硅，其實驗室效率都要比國外的來得要低一些。在太陽能電池制造設(shè)備方面，王占國認(rèn)為要加強(qiáng)自主研發(fā)力度，實現(xiàn)進(jìn)口設(shè)備的國產(chǎn)替代，一方面可以節(jié)省資金，進(jìn)一步降低終端成本；另一方面，可以避免受制于人，實現(xiàn)技術(shù)自立。

在科研方面，中國太陽能光伏領(lǐng)域在目前階段具備更雄厚的基礎(chǔ)條件，應(yīng)該瞄準(zhǔn)最前沿領(lǐng)域。薄膜太陽能電池是太陽能光伏發(fā)電領(lǐng)域研究的重要方向，該類電池放棄或大幅減少對晶硅體材料的使用，直接采用薄膜，具有安全、可折疊、方便連接、輕巧、抗熱性能好、不易破損等特點和優(yōu)點，適應(yīng)了太陽能電池高效率、低成本、大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)展的需要。中國科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界要攜手合作，爭取盡快把薄膜非晶硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率提高到新水平，率先真正實現(xiàn)薄膜太陽能電池的低成本、大面積、高效率使用。