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天朝终于创新点名堂:第三代光伏发电技术 (转载)
[版面:军事天地2][首篇作者:saturnV] , 2012年09月17日12:06:54 ,828次阅读,4次回复
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saturnV
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发信人: saturnV (土星五号), 信区: Military2
标  题: 天朝终于创新点名堂:第三代光伏发电技术 (转载)
发信站: BBS 未名空间站 (Mon Sep 17 12:06:55 2012, 美东)

【 以下文字转载自 Military 讨论区 】
发信人: saturnV (土星五号), 信区: Military
标  题: 天朝终于创新点名堂:第三代光伏发电技术
发信站: BBS 未名空间站 (Mon Sep 17 12:06:11 2012, 美东)



何谓第三代光伏发电技术

调研组:第三代光伏发电技术和第一代、第二代有什么不同?

何祚庥:第一代、第二代光伏发电技术都是用半导体技术。第一代指的是晶体硅光伏发
电,分为单晶硅和多晶硅,现在用得非常普遍,我们国家在这个市场占有很大份额。第
二代指的是品种繁多的薄膜电池,优点是材料用量少,最大的缺点是光电转化率只有晶
体硅的一半。主要品种有:非晶、纳米晶、微晶等硅薄膜;铜铟镓硒组成的薄膜;碲化
镉薄膜;铜锌硒硫锡组成的薄膜;新出来的一个品种,是砷化镓薄膜电池,据报道,其
转化率已高达28.2%。我个人认为,这将是诸多薄膜电池中,最有发展前景的品种。

第三代光伏发电技术,核心是引入了现代光学技术,从半导体技术转向了现代光学技术
,这是光伏产业未来的发展方向。这里的核心技术是聚光。根据爱因斯坦的光电定律,
发电量和光的强度成正比,聚光可以多发电。关键是要非常均匀地聚光,因为如果不均
匀的话,设备会按照最弱的部分来发电。均匀聚光,是近几年发展起来的新技术,叫无
光像自适应光学,技术含量非常高。通过这样的聚光,可以大大提高电池的转化率。例
如,单晶硅的理论转化率是28%,现在产业化已经做到了25%,但如果引入现代光学,通
过聚光可以用一块单晶硅电池片发出“多倍”的电量。

再有就是跟踪技术,就是跟踪太阳,适应太阳光在空中不断移动。这是现代天文望远镜
已经解决的问题。因为地球绕太阳的公式已经高度精确了,把地球绕太阳的公式带到一
个芯片里,可以实现一直跟踪。

另外,还有高效的聚光电池技术。转化效率第一位的是砷化镓光电池,国外有一些研究
。但砷化镓的市场价格太贵,必须高倍聚光才有经济效益。居第二位是硅基光电池,中
科院采用的就是这个类型。我们实验用的N型晶体硅电池转化效率是22.5%,通过6倍聚
光以后,一块电池的光电转化率增加到24.5%,实际产出的电量是6×24.5%=135%。

为什么要发展第三代光伏发电技术

调研组:我们调研了解到,我国在第一代光伏发电方面居世界领先地位。第二代光伏发
电技术,也就是薄膜技术,国内还处于开发研制阶段,产业化成功的很少。您现在建议
抓紧开发第三代光伏发电技术,这基于什么考虑?

何祚庥:我们过去在有关太阳能光伏电池的思维模式中,眼睛只看到半导体技术。现在
因为要进一步提高光伏电池的单位面积发电量,于是人们从半导体技术转向了现代光学
,希望通过跟踪、聚光的技术,用成本较低廉的光学聚光元件,取代和减少使用成本更
为昂贵的半导体材料。

第三代光伏发电技术发展起来后,可以比较容易地解决平价上网问题,因为成本更低,
转化率更高。这里的聚光,不是用单晶硅、多晶硅多接收光,而是用镜子、反射镜或者
透射镜把光聚拢起来,聚到某一块光电池上面,使发电量增加。这个技术从原则上讲,
比半导体技术可以做到便宜得多。

更重要的是,这涉及战略选择。发展战略性新兴产业,有一个占领技术制高点的问题,
如果你占领的是低点,肯定发展不起来。什么叫战略性,就是全局性的;什么叫新兴的
,就是可以发展的。如果占领的不是制高点,就发展不起来,不能把一个小山头当做珠
穆朗玛山。

我认为,发展光伏产业,第三代光伏发电技术是制高点,所以一定要高度重视,抓紧发
展。

如何发展第三代光伏发电技术

调研组:国际上第三代光伏发电技术发展状况如何?我国应该走怎样的发展路径?

何祚庥:中国科学院科学家开发、研究的第三代光伏发电技术,可以描述为“跟踪+低
倍聚光+高效硅基聚光电池”。就是说,我们选择了低倍聚光的技术线路。我觉得,这
是很好的突破口,符合中国的实际,有光明的前景。

国际上有几家大的机构专门在研究第三代光伏发电技术,他们走的是“跟踪+高倍聚光+
高效砷化镓聚光电池”的技术路线。他们使用砷化镓薄膜电池,走的是高倍聚光的技术
线路。砷化镓的转化率非常高,能到40%多,但是砷化镓的市场价格太贵,一小块价格
是多晶硅的两百倍、三百倍,必须用高倍聚光才有经济效益。高倍聚光至少得400倍,
甚至上千倍。高倍聚光技术难点不少,尤其是散热和抗风。另外砷化镓有个大问题,原
料比较少,规模做得很大的话,原料上会是个大问题。

我们采用的是晶体硅,原料充足。这条技术路线的一个好处,就是不会完全破坏国内的
单晶硅、多晶硅的生产体系。特别值得一提的是,这种低倍聚光加跟踪的光伏发电技术
,非常易于在水面实现“太阳能睡莲”。最大优点是,聚光漏斗常年浸在水中,极易散
去聚光时产生的巨大热量,解决了散热的问题,同时又可以增加约10%至20%的发电量。

调研组:您认为在哪些区域推广第三代光伏发电技术更加合适?

何祚庥:从我个人看的话,光伏发电的发展方向主要应该在缺电的地区做。西北地区太
阳能资源好,但是把电送到用电中心,投资大,损耗大。

缺电地区的太阳能资源不好,比如南方老下雨,在这些地方做光伏发电,需要把成本做
得更低一点,如果第三代光伏发电技术成本能够下降到五毛钱一度电、四毛钱一度电、
三毛钱一度电,南方很多地方就可以做。在经济发达地区发展光伏发电还有个好处,白
天用电时的电价很高,太阳能发电正好是白天,可以补充高峰时期的用电。我个人觉得
搞太阳能发电,眼睛不要只看到西北,也要看到华东、华北、华南,那里的太阳能资源
比起西北是差一点,但是输电的问题简单多了。不过前提是必须做到降低成本,提高转
化率,能够实现平价上网。

目前存在哪些问题

调研组:第三代光伏发电技术,有没有示范工程?应该如何尽快发展?

何祚庥:这个技术在中国已经有运用,我们在甘肃省武威地区建成一个“4倍聚光+转盘
式跟踪”的1兆瓦光伏电站,已经运行了2年。2011年9月,我们在内蒙古多伦地区建设
一组示范电站,这个电站光伏系统每瓦峰值功率售价下降到了1.6万元/千瓦,已经接近
《“十二五”太阳能光伏产业发展规划》中提出的2015年光伏系统成本下降到1.5万元/
千瓦的目标,按10年回收期计算的发电成本,可以下降到0.7元/千瓦时。因为单位面积
的发电量高,还可以节约大量的土地。

但就产业化来讲,目前困难很大。技术一定要产业化,不过产业化不可能一下子做成大
规模产业,需要中间试验。但是到了中试阶段,就没有人给钱了。如果和企业合作,就
牵扯到知识产权。在企业里做中试,需要很好地解决科技界和产业界间利益分配的问题。

调研组:您认为国家应该发挥什么样的作用?

何祚庥:大的战略性问题,没有顶层设计根本不行。要占领战略性新兴产业的制高点,
仅靠企业和科学家不行,必须依靠国家来推动。

小的东西可以放到企业,比如说电动自行车,是中国人创造出的新的产业,技术和产业
都是中国人创造的。现在国内电动自行车已经有1.6亿辆的保有量了,不声不响一个产
业出来了。电动自行车有高科技的含量,但分量比较小,企业能搞。我们现在讲的战略
性新兴产业都是影响全局的问题,需要从国家层面来很好地规划、很好地设计。离开国
家行为是不行的。

本次调研组成员:崔书文 曾智泽 黄晓芳 王薇薇

本文执笔:黄晓芳
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xmseraph
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发信人: xmseraph (十万个为什么), 信区: Military2
标  题: Re: 天朝终于创新点名堂:第三代光伏发电技术 (转载)
发信站: BBS 未名空间站 (Mon Sep 17 12:12:08 2012, 美东)

太阳能?做什么的啊,有质变了吗?求科普
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antee
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发信人: antee (蚂蚁), 信区: Military2
标  题: Re: 天朝终于创新点名堂:第三代光伏发电技术 (转载)
发信站: BBS 未名空间站 (Mon Sep 17 12:24:00 2012, 美东)

这个何扎马越来越不像话了
聚光是标准光伏手段之一,那些邪门的多层结活活贵死
一定要上聚光,给150x太阳之类的才能充分利用
多快好省做镜子研究很多年了
做这个垮掉的公司也无数
没想到居然是第三代
【 在 saturnV (土星五号) 的大作中提到: 】
: 发信人: saturnV (土星五号), 信区: Military
: 标  题: 天朝终于创新点名堂:第三代光伏发电技术
: 发信站: BBS 未名空间站 (Mon Sep 17 12:06:11 2012, 美东)
: 何谓第三代光伏发电技术
: 调研组:第三代光伏发电技术和第一代、第二代有什么不同?
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: 电,分为单晶硅和多晶硅,现在用得非常普遍,我们国家在这个市场占有很大份额。第
: 二代指的是品种繁多的薄膜电池,优点是材料用量少,最大的缺点是光电转化率只有晶
: 体硅的一半。主要品种有:非晶、纳米晶、微晶等硅薄膜;铜铟镓硒组成的薄膜;碲化
: 镉薄膜;铜锌硒硫锡组成的薄膜;新出来的一个品种,是砷化镓薄膜电池,据报道,其
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saturnV
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发信人: saturnV (土星五号), 信区: Military2
标  题: Re: 天朝终于创新点名堂:第三代光伏发电技术 (转载)
发信站: BBS 未名空间站 (Mon Sep 17 12:37:11 2012, 美东)

http://wenku.baidu.com/view/bbcddc1810a6f524ccbf852d.html
【 在 antee (蚂蚁) 的大作中提到: 】
: 这个何扎马越来越不像话了
: 聚光是标准光伏手段之一,那些邪门的多层结活活贵死
: 一定要上聚光,给150x太阳之类的才能充分利用
: 多快好省做镜子研究很多年了
: 做这个垮掉的公司也无数
: 没想到居然是第三代



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ysd
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发信人: ysd (围观群众), 信区: Military2
标  题: Re: 天朝终于创新点名堂:第三代光伏发电技术 (转载)
发信站: BBS 未名空间站 (Wed Sep 19 22:10:20 2012, 美东)

这老头是脑子坏掉了,还是拿了什么人的钱?

偷换概念、胡搅蛮缠。已经搞了几十年的东西,到丫嘴里摇身一变,就成了第三代了

90年代以后,我还没听说过有哪个太阳能发电站不跟踪的
聚光也是80年代就开始的搞的东西。如楼上所说,搞这个的公司都倒了不计其数了

这些玩艺跟本就不是电池技术,而是和一代电池一起发展起来的辅助技术,非要跟电池
的一二代往一块搅和。居心叵测!

聚光可以增加单位电池面积的发电效率,但只会减少单位土地面积的发电效率(因为聚
光的过程中必有损失)。现在硅电池的价钱已经非常便宜。即使是在甘肃、青海修太阳
能电站也是土地成本高于电池成本。

要提高单位土地面积的发电效率,非多结不可。多结电池现在很贵,但毕竟是工业产品
。日后材料、工艺、产量有了改进,不排除会大幅降价。但土地在可以预见的未来是无
法造出来的。

这个老东西当年骂法轮功的时候,我觉得丫还是有点良知。当时死了,日后还能有个正
面的评价。现在自甘堕落,拿这种滥大街的现成技术跑来骗钱,正是:老而不死,是为

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