1839年，法國(guó)科學(xué)家E.Becquerel在他父親的實(shí)驗(yàn)室中，緩慢地將兩片鉑金屬電極插入到氯化銀酸性溶液中，自此發(fā)現(xiàn)了液體的光伏效應(yīng)。一扇足以改變未來能源體系的大門就此打開。
1883年，美國(guó)科學(xué)家在鍺片上鍍上一層硒金屬電極,建立了第一塊光伏電池，即便這塊電池的轉(zhuǎn)換效率只有1%，卻讓人們第一次發(fā)現(xiàn)了可能顛覆燃煤發(fā)電的新事物。
1916年，波蘭化學(xué)家發(fā)現(xiàn)了提純單晶硅的拉晶工藝，推動(dòng)了半導(dǎo)體制造業(yè)的發(fā)展;1940年，美國(guó)半導(dǎo)體專家制造出了固態(tài)二極管的基本結(jié)構(gòu)p-n結(jié)，奠定了如今太陽電池的技術(shù)基礎(chǔ);1953年，美國(guó)科學(xué)家制造出晶體硅太陽電池，每個(gè)大約2厘米，轉(zhuǎn)換效率約為4%。從此，太陽電池開始走向工業(yè)領(lǐng)域。
在一次次重大創(chuàng)新中，光伏完成了從“出生”到“幼年”的成長(zhǎng)蛻變，但在這個(gè)時(shí)期，中國(guó)是缺位的。此后，光伏逐漸從“幼年”奔向成熟，中國(guó)也終于開始在光伏創(chuàng)新中嶄露頭角，并逐漸從追隨者變?yōu)橐I(lǐng)者，成為了全世界光伏創(chuàng)新的一方高地。
為了實(shí)現(xiàn)更加高效同時(shí)更低成本，中國(guó)光伏行業(yè)付出了艱苦卓絕努力。幾十年來，諸多企業(yè)前赴后繼，一代代技術(shù)“長(zhǎng)江后浪推前浪”，不斷的創(chuàng)新、淘汰、升級(jí)、再創(chuàng)新。在這段歷史進(jìn)程中，有很多人不該被忘卻，有很多創(chuàng)新理應(yīng)寫進(jìn)教科書。
11月3日，“2020年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)”在人民大會(huì)堂召開，由天合光能主導(dǎo)(主要完成人：天合光能高紀(jì)凡、江蘇大學(xué)丁建寧、常州大學(xué)袁寧一、江蘇大學(xué)程廣貴、蘇州邁為科技周劍、常州捷佳創(chuàng)左國(guó)軍)的“高效低成本晶硅太陽能電池表界面制造關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”榮登“國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)”名單之中，光伏登上了國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)的至高舞臺(tái)，這是中國(guó)光伏技術(shù)創(chuàng)新的一座里程碑。
就此，華夏能源網(wǎng)就光伏技術(shù)創(chuàng)新話題特別專訪了光伏行業(yè)知名專家,中山大學(xué)太陽能系統(tǒng)研究所所長(zhǎng)沈輝教授，以下是采訪實(shí)錄：
華夏能源網(wǎng)：近日，天合光能主導(dǎo)的“高效低成本晶硅太陽能電池表界面制造關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”獲得光伏行業(yè)首個(gè)國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)，對(duì)于該獲獎(jiǎng)項(xiàng)目，您認(rèn)為其創(chuàng)新價(jià)值如何?對(duì)于行業(yè)有何意義?沈輝：此次天合光能主導(dǎo)完成的科研工作榮獲“國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)”，是國(guó)家對(duì)天合光能多年來在晶體硅太陽電池技術(shù)方面取得創(chuàng)新成果的肯定，也是對(duì)中國(guó)光伏行業(yè)發(fā)展的肯定。
通過數(shù)十年發(fā)展，中國(guó)首先實(shí)現(xiàn)晶體硅太陽電池技術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)移，取得了領(lǐng)先全球的成就，創(chuàng)造了中國(guó)光伏奇跡。天合光能領(lǐng)導(dǎo)層非常重視科研工作，特別是國(guó)家科技部授予的“光伏科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”在企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展中起到了決定性的作用。
這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)的創(chuàng)新價(jià)值，在于晶體硅太陽電池領(lǐng)域具有共性關(guān)鍵技術(shù)的突破得到了認(rèn)可，也更讓光伏界對(duì)光伏技術(shù)作為未來主導(dǎo)能源之一充滿了信心。
華夏能源網(wǎng)：縱觀中國(guó)光伏行業(yè)發(fā)展史，重大創(chuàng)新不斷涌出，如薄膜、單晶、顆粒硅、N型電池、大尺寸硅片等，在創(chuàng)新過程中，有競(jìng)爭(zhēng)和矛盾，更有失敗的技術(shù)和企業(yè)。您認(rèn)為在中國(guó)光伏發(fā)展史中，行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新都有何經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)?對(duì)于創(chuàng)新，您有哪些方面的思考可以和大家分享?沈輝：任何行業(yè)只有通過競(jìng)爭(zhēng)與創(chuàng)新才能健康快速發(fā)展。從歷史發(fā)展來看，光伏基本理論與技術(shù)主要是由西方發(fā)達(dá)國(guó)家率先發(fā)展的，但在技術(shù)轉(zhuǎn)化與升級(jí)、大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)突破，特別是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的整合與降低成本等方面，中國(guó)光伏企業(yè)突破了重重難關(guān)，讓晶體硅太陽電池為代表的光伏發(fā)電具有了與傳統(tǒng)能源競(jìng)爭(zhēng)的能力，這是中國(guó)人首先做到的，這一點(diǎn)將會(huì)載入史冊(cè)。
在中國(guó)光伏最近20年的發(fā)展過程中，我國(guó)企業(yè)在高純硅生產(chǎn)、薄膜太陽電池發(fā)展以及晶體硅太陽電池某些技術(shù)發(fā)展過程中，也付出過沉重的代價(jià)，失敗的案例不少，但總體來說，中國(guó)光伏是非常成功的，許多企業(yè)在發(fā)展中不斷積累了經(jīng)驗(yàn)，能夠正確把握發(fā)展方向。
目前我們更需要理性思維，對(duì)于所謂的取代性的顛覆性技術(shù)要科學(xué)分析，不要一哄而上，更要進(jìn)一步加強(qiáng)行業(yè)界的團(tuán)結(jié)協(xié)作。此外，我們不僅要大力生產(chǎn)，更要多用與用好光伏產(chǎn)品，我們生產(chǎn)光伏是要?jiǎng)?chuàng)造價(jià)值，但更重要的是改變我們的能源結(jié)構(gòu)，因?yàn)橹袊?guó)更需要光伏發(fā)電這樣的清潔能源!
創(chuàng)新是基礎(chǔ)研究-技術(shù)發(fā)展-工藝優(yōu)化-產(chǎn)品中試-商業(yè)化生產(chǎn)的完整閉環(huán)。創(chuàng)新需要科研團(tuán)隊(duì)潛心研究為基礎(chǔ)，同時(shí)也需要洞察創(chuàng)新帶來的未來商業(yè)化價(jià)值。無論是哪種技術(shù)路線，最終需要得到市場(chǎng)認(rèn)可，給客戶創(chuàng)造價(jià)值，才有可能成功。另一方面，我們需要加大科研能力，發(fā)揮科技工作者的聰明才智，做長(zhǎng)期主義者，充分認(rèn)可技術(shù)研究在行業(yè)創(chuàng)新活動(dòng)中的作用。
華夏能源網(wǎng)：多年來，在諸多光伏技術(shù)和產(chǎn)品的創(chuàng)新中，起到帶頭和推動(dòng)作用的從來都是龍頭企業(yè)，成功者更為成功，而失敗便可能一無所有。您對(duì)龍頭企業(yè)執(zhí)意于創(chuàng)新引領(lǐng)地位有何評(píng)價(jià)?其中對(duì)于天合光能的創(chuàng)新引領(lǐng)貢獻(xiàn)，是如何看待的?沈輝：一直以來，起到帶頭作用并推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的企業(yè)，都是以創(chuàng)新作為企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略之一。而從研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化的創(chuàng)新體系，又確保了企業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展。
龍頭企業(yè)需要堅(jiān)持不斷創(chuàng)新，善于投入創(chuàng)新資源，才能在自身發(fā)展的基礎(chǔ)上，帶動(dòng)行業(yè)的發(fā)展。天合光能的發(fā)展戰(zhàn)略的核心，是創(chuàng)新、品牌、全球化。設(shè)立在天合光能的“光伏科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，在過去的10多年的時(shí)間里，集聚了一批優(yōu)秀的科研人才隊(duì)伍。第一任主任是黃強(qiáng)博士，打下了很好的發(fā)展基礎(chǔ)。后來，特別是在第二任主任馮志強(qiáng)博士領(lǐng)導(dǎo)下，在國(guó)際光伏權(quán)威Pierre Verlinden博士、Pietro Altermatt博士直接指導(dǎo)下，通過全體科研人員努力，天合光能率先取得一系列科技創(chuàng)新成果，研制的晶體硅電池與組件的轉(zhuǎn)換效率創(chuàng)造了20多項(xiàng)世界紀(jì)錄，國(guó)重室所取得的這些研究成果對(duì)企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展起到了決定性的作用。光伏科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室同時(shí)與國(guó)內(nèi)外行業(yè)內(nèi)頂尖科研院所建立了開放合作的機(jī)制，出成績(jī)，也就是自然而然的事了。
華夏能源網(wǎng)：在行業(yè)目前的主流創(chuàng)新中，顆粒硅、大硅片、以及包括鈣鈦礦、TOPCON和HJT在內(nèi)的新型電池都是光伏行業(yè)全力推崇的，這些技術(shù)創(chuàng)新的方向，您最看好哪一個(gè)?有哪些“坑”是應(yīng)該避開的?沈輝：擁有一個(gè)良好的、寬松的創(chuàng)新環(huán)境很重要，就是行業(yè)要允許各種技術(shù)路線和產(chǎn)品路線的自由競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)于原創(chuàng)性的技術(shù)更需要大力支持。
太陽電池主要分為兩大類，晶體硅電池與薄膜電池，兩類都各有各的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用市場(chǎng)，都值得推廣發(fā)展，多種薄膜電池都有發(fā)展機(jī)會(huì)與空間，不過晶體硅電池的主流位置很難被替代。
還有多種硅料技術(shù)、多類新型的電池結(jié)構(gòu)，不能簡(jiǎn)單說哪一種好，哪一個(gè)不好，最終還是需要市場(chǎng)的檢驗(yàn)。各級(jí)政府與行業(yè)界要積極營(yíng)造鼓勵(lì)創(chuàng)新、百花齊放的局面，這是行業(yè)健康發(fā)展的重要基礎(chǔ)與必要保障。
華夏能源網(wǎng)：與國(guó)外相比，我們的光伏制造和應(yīng)用已經(jīng)全面領(lǐng)先，在技術(shù)創(chuàng)新方向還有差距。與國(guó)外領(lǐng)先國(guó)家相比，我們的光伏技術(shù)最應(yīng)追趕的方向，或者說最需要補(bǔ)齊的短板是什么?沈輝：中國(guó)光伏行業(yè)，從模仿創(chuàng)新，到自主創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化規(guī)?；?，走過了快速發(fā)展的道路。從光伏技術(shù)的發(fā)展歷史看，中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展，相對(duì)美國(guó)、日本、德國(guó)等國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家，歷史是比較短的。我們的原始創(chuàng)新、我們的軟硬件方面的技術(shù)積累還不夠，都還有待加強(qiáng)。只有注重科學(xué)研究，注重技術(shù)研究，積累不動(dòng)搖，光伏領(lǐng)域的突破性技術(shù)，才可能在未來出現(xiàn)。
評(píng)論