东方红，太阳升，光伏产业的旗手是中国人！
2016年，中国收获了太多的成功和喜悦，临近年底最后几天，又有更大喜讯传来。一个全球范围的太阳能发电市场正在形成，这个长期以来只有政府、环保组织为了应对全球变暖而费心培植的行业，终于在2016年成为了正在迅速崛起的世界性产业。中国是这场新兴产业革命的引领者和主要的受益者。
有史以来第一次，来自所有地区的国家向国际能源署（IEA）报告称，他们的太阳能发电市场都有显著的增长。总部位于巴黎的这个联合国机构发布的最初分析报告显示：来自非洲、中东、拉丁美洲、南亚和东南亚国家的数据表明，太阳能发电的世界市场，在过去的一年中增长了25％。
太阳能电池发电的原理是基于半导体的光生伏特效应将太阳辐射直接转换为电能。太阳能电池实质上是一个大面积的PN结，当光照射到PN结的一个面，例如P型面时，若光子能量大于半导体材料的禁带宽度，那么P型区每吸收一个光子就产生一对自由电子和空穴，电子-空穴对从表面向内迅速扩散，从而建立一个与光照强度有关的电动势。
1953年，美国贝尔实验室的科学家对光生伏特效应作了深入的研究。急速发展的美国的军事和太空计划最终促成了太阳能电池的诞生。在20世纪60年代开始，太阳能电池为卫星和其它航天器的正常工作提供了不可或缺的能源。
登月高潮消退以后，美国政府让太阳能电池飞入平常百姓家的努力虽然一直没有中断过，但是50多年来进展十分缓慢，与便宜的常规电力相比，太阳电能实在太贵了，这极大地限制了它的广泛应用。
但是奇迹出现了，自2008年以来，太阳能电池板的价格在8年里已经下降了近80％。IEA的报告指出，这个奇迹的创造者就是中国。特别是近三年来，中国引领世界，制造和出口了越来越便宜的太阳能电池板。与此同时，其国内的太阳市场由小到大逐步成长，于2015年一举超过德国成为世界太阳能装机市场的领跑者。
光伏技术（PV：Photovoltaic technology）在美国的学术界曾经受到过质疑。经过多年的政治炒作和数十亿美元的政府补贴，宏伟的太阳能开发计划开始受到怀疑论者的反对。2008年以前，在哈佛大学教应用物理学的基思教授（David Keith）一直就是光伏技术的反对者。他看到太阳能电池板的装机容量增加，但是电池板的成本没有明显下降。他相当肯定地认为，慷慨的政府补贴只会阻碍现有技术的进步，使得太阳能发电的效率低下，在没有进一步的创新突破前，要想依靠大规模使用太阳能来减缓气候变化危机将成为不可能。
2016年4月，基思教授发表了“I Was Wrong About the Limits of Solar. PV is Becoming Dirt Cheap.”的论文，纠正了自己对太阳能发电的错误认识。他认为”事实已经改变“，除了中国的低成本制造以外，一系列的”渐进性创新“也有助于成本的降低。到2020年，他认为，即使政府完全取消补贴，公用电力公司的太阳能发电成本“很可能会低于每兆瓦20美元”，这将是“这个星球上最便宜的电力”。
现在的基思教授为推进太阳能发电事业不遗余力，他把自己的反思和相关理论放上了“MOOC”（即哈佛大学互联网上大规模的开放式在线课程），第一个教程就吸引了全球大约12,000多名学生。
美国能源部国家可再生能源实验室战略能源分析总监大卫·穆尼（David Mooney）表示，当安装太阳能电池板的成本从每瓦20美元下降到今天2美元以下的跳楼价，一切都已经被注定了。“我们至少到了电力革命的前夜，”穆尼回忆道：“1987年开始研究光伏时，我曾经开玩笑说，这只是我们的一个梦想。我从来没有想过它会发生，但今天梦想已经成真。”
为国家电力公司工作的电力研究所（EPRI）已经跟踪了新兴的太阳能技术40多年，最近，按照研究所的资深技术领导人Michael Bolen的说法，它们的工作已经扩展到帮助公用电力公司了解、购买和更好地运行大规模太阳能发电厂。
Bolen指出：多年来，都是通过一些州的监管机构和联邦立法来强迫公用电力公司购买太阳能电力。美国于1978年通过的“公共事业监管政策法案”（PURPA），要求公用电力公司必须购买太阳能电力，只要太阳能生成的电力比他们传统方法产生的电力更便宜。
据Bolen说，“这个过程通常是用'你必须'这样的强制性措辞来完成的。”他说许多公用事业公司对此相当的不感兴趣。但是形势正在转变，现在公用电力公司开始拥有和运行自己的太阳能电站，靠差价赚取利润。
公用电力公司传统上是非常保守、行动非常缓慢的组织，这也不难理解，他们的工作是运行即可靠又经济的电力系统，而不是参与新技术的探索和开发。但是光伏发电技术革命的风暴正在席卷电力市场，大有顺我者昌、逆我者亡的气势。公用电力公司现在是全美最大的太阳能电池板的客户，占据了60％的市场份额。
这些大型公用电力公司可以凭借规模效应进一步降低太阳能电站的安装成本，在某些地区它们的太阳能发电的价格现在已经逼近油气发电的成本。这些大型公用电力公司甚至利用PURPA法律迫使本地的一些小型公用电力公司采购它们生产的太阳能电力，因为它们的太阳能电力更便宜。这些可怜的小型公用电力公司正在为它们漠视光伏技术而付出代价。
光伏发电技术的迅猛发展给世界带来了“几家欢乐几家愁”，被一些专家称之为“太阳能过山车”式的价格猛跌，对于那些没有做好准备的公司而言，绝不是一件好事。一些大型美国太阳能电池面板制造商已经被推向破产，还有些公司似乎也正朝着那个方向前进，从它们公司股票价格的急剧下跌不难作出这样的判断。
根据美国能源部的专家报告，剩下的两个大型美国面板厂商现在至少面对六个中国竞争对手。中国生产了40％的世界太阳能电池面板，而美国公司仅有20％，中国还在继续扩大其领先地位。与此同时，世界太阳能发电市场已经发展成为每年1000亿美元的规模。
美国能源部国家光伏发电中心的联合总监 Gregory Wilson 预测，“所有这一切的终点是，光伏技术正在迅速成为引领世界发展的主力军，”威尔逊呼吁，美国必须迅速制定政策，推动创新，坚持留守在光伏市场风暴的中心。
“我们为气候变化的无聊政治争论不休，但是却不去注意伴随危机而出现的巨大的经济发展机会。能源系统将会被重新设计和构造，这些必须有人去做，“他说。 “中国人似乎已经认识到这个机会的巨大意义。”
威尔逊断言，世界将迎来一个更便宜、更清洁的光伏能源时代，太阳电能将为我们的家庭供电和供热;为电动汽车充电;以及将氢气从水中分离出来，为用于汽车，卡车和飞机的燃料电池提供原料。
“我们（美国）在我们的面前看到了很多机会，但是当我们要对他们采取行动时，我们看起来很缓慢甚至近乎瘫痪。我们从前并不总是这样，“他说。
本文引述的联合国权威机构的报告和美国专家教授的评论都证明了一件事：光伏是标准的阳光产业，它是八、九点钟的太阳，它将改变世界未来的走向。中国是该项产业革命当之无愧的旗手。从今起，“中国应当对于人类有较大的贡献。”将不再是祈使句，更不是疑问句，而是真值确定的陈述句！
令人百思不得其解的是：中国国内却不乏反对光伏产业声音。反对意见可归纳为以下五点：1、光伏是“高污染、高能耗”产业。2、中国的光伏产业把清洁能源送给了欧美，把污染留在了国内。3、光伏发电不便宜，社会成本更贵。4、中国光伏企业没有动力研发新技术，是落后产能。5、光伏产业不靠补贴就不能生存，从一开始就是一场骗局。
其实读了本文列举的一些数据和论点，就足以明白以上这些反对意见是没有根据的，是站不住脚的。本文会有续篇，主要是提供光伏产业的科普知识，讲述中国对光伏产业革命的贡献，同时也会对那些反对意见作深入的分析和驳斥。谢谢跟读，敬请关注批评。
本文首发于观察者网 2016年12月28日。
评论
期待下文。最关心的是就是无补贴时的发电成本。
我感觉在西方成本降不下来的一个原因不在技术而是资本的运作。理论上说打规模生产就应当能够降低成本。但是当运行环境的哥哥环节都追求高回报的时候，任何成本的下降都被资本的苛求吞噬了。而中国制造使得成本在竞争中下降了。
完全同意。我最近去过几家多晶硅企业。不到10年，中国生产多晶硅的成本从80万元/吨，降到不到8万元/吨。真是奇迹。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2761988-1025298.html
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评论 (47 个评论)
- [47]陆玲 2017-1-6 00:06
- 相信奇迹还要继续发生的,相信,既然声音可以放大,光也是可以放大的.
- [46]yunmu 2017-1-5 22:30
-
- [45]super7 2017-1-5 19:52
- 没有了政府补贴的光伏发电，中国人还能成为旗手吗？除了压价销售，这些年的技术有多少突破？全寿命成本比风电、水电如何？
- [44]侯成亚 2017-1-5 17:36
- 好！
- [43]张亮生 2017-1-5 14:55
- 国内应该赶快上电动汽车， 国内各个加油站必须安装充电桩， 把电动汽车高便宜，就牛了 ，就像高铁
- 博主回复(2017-1-5 15:49)：好主意！加快发展燃料电池汽车产业。
谢谢关注评论。
- [42]qianghaisheng 2017-1-5 11:39
- 将来#水电和风电#的潜能如何?
- 博主回复(2017-1-5 11:51)：大多数专家的意见是太阳能一定超过风能。而在再生能源方面水电近期内老大的地位难以撼动。
谢谢关注留言。
- [41]岳东晓 2017-1-5 10:53
- 徐老师好！我有个疑问，现在加州很多人在屋顶上装太阳能电板，这个成本应该远远大于在沙漠里建个相当发电量的太阳能电厂。为什么人们选择前者，而不是后者？ 比如，可以弄个公司在沙漠里建太阳能发电站，需要的人可以从那购买电力。美国的输电系统好像是共享的。
- 博主回复(2017-1-5 11:48)：你说的完全正确。大型太阳能电站的按装成本远低于家庭太阳能设施。所以公用电力公司现在是全美最大的太阳能电池板的客户，占据了60％的市场份额。这个比例还会逐年增加。现在的主要问题是这些大型太阳能电站一般离电网太远，而且在储能技术没有突破前，太阳能电力的参数太差，俗称垃圾电，电网一般也看不上眼，接纳意愿较低。续篇中我会提到这些问题。谢谢你在百忙之中关注我的拙文，期待新的一年中看到你有更多的作为。
- [40]wqhwqh333 2017-1-5 09:46
- 旗手用在实业上怪怪的。江青是一个文艺旗手，搞得整个社会不得安宁。
- 博主回复(2017-1-5 11:29)：接受你的批评，题目有欠考虑。现在已经为时过晚。下次会多加注意。谢谢。
- [39]suixinerlun 2017-1-5 09:05
- 缺少详实数据
- 博主回复(2017-1-5 11:33)：好建议，以后会多加注意。谢谢。
- [38]王安良 2017-1-5 08:17
- 我也关注这个问题有好多年了，我认为主要核心问题是：1 计算和论证清楚光伏板从原料生产到“寿终正寝”（包括回收处理），全寿命周期的能效比；2 整个过程的环境不友好性控制（包括污染物排放特性）。解决好这两个问题，太阳能利用就渐渐从“新能源”过渡到“常规能源”，进而让“不可再生能源”退出主流能源，如果可控核聚变实现了，“化石能源”就只能成为历史了。
- 博主回复(2017-1-5 11:31)：你的分析非常正确，我的续篇中会提及这些问题。敬请继续跟读关注，谢谢。
- [37]黄良锋 2017-1-5 06:45
- 记得2014年，德国取消核电，然后全面推广太阳能供电系统，电费也从0.25 Euro/kwh涨到0.28 Euro/kwh。当时感觉太阳能来得有点突然，看了徐老师的这篇文章，现在明白其发展状态了，其实行家应该已经对其未来看得非常透彻和坚定了。谁先下手，未来一定会强。
- 博主回复(2017-1-5 11:36)：谢谢你的评论，欢迎关注续篇，敬请多加批评指教。谢谢你。
- [36]尧中华 2017-1-5 05:37
- 多晶硅，高能耗，后面再用于太阳能，不知道投入产出比有没有算过，划不划算哦。还是大力发展核聚变小太阳才是未来真正的能源
- 博主回复(2017-1-5 06:09)：对于你提出的问题在我的续篇中有明确的答复，敬请跟读关注。
- [35]nm2 2017-1-5 04:44
- 简直不敢相信自己的眼睛。2016年，雾霾如此深重的年份，雷洋案警察依法不予起诉却秘密赔偿1200万——4000万的年份，气枪打气球判三年半的年份，“中国收获了太多的成功和喜悦”？国家是以国为本，还是以人为本？是国家利益至高无上，还是人民利益至高无上？是有国才有家，还是有人才有国？
- 博主回复(2017-1-5 06:10)：谢谢分享你的观点。
- [34]朱豫才 2017-1-5 04:25
- 好的。
- [33]life110 2017-1-5 03:20
- 雾霾最终摧毁中国光伏发电。
- 博主回复(2017-1-5 06:12)：谢谢分享你的观点。
- [32]朱豫才 2017-1-4 23:44
- 完全同意。我最近去过几家多晶硅企业。不到10年，中国生产多晶硅的成本从80万元/吨，降到不到8万元/吨。真是奇迹。
- 博主回复(2017-1-5 02:08)：谢谢提供一线来的接地气的铁一般真实的数据。我想把它放入正文里。可以吗？
- [31]卢文全 2017-1-4 22:57
- "2、中国的光伏产业把清洁能源送给了欧美，把污染留在了国内。"
*****
这是"光伏产业的旗手是中国人"的原因.
- 博主回复(2017-1-5 02:09)：谢谢分享你的观点。
- [30]迟延崑 2017-1-4 22:34
- 期待下文。最关心的是就是无补贴时的发电成本。
我感觉在西方成本降不下来的一个原因不在技术而是资本的运作。理论上说打规模生产就应当能够降低成本。但是当运行环境的哥哥环节都追求高回报的时候，任何成本的下降都被资本的苛求吞噬了。而中国制造使得成本在竞争中下降了。
- 博主回复(2017-1-5 02:11)：一针见血的高见，可以把你的评论放入正文中吗？
- [29]赵克勤 2017-1-4 22:00
- 各方面都在需要新能源。
- 博主回复(2017-1-5 02:11)：谢谢好友的关注评论。
- [28]薛亮 2017-1-4 20:33
- 硕士毕业论文是关注微电网的，现在从事光伏系统工程师岗位，感觉光伏行业发展很快，最近出台的规范更是及时雨，有利于行业健康发展，会继续跟进徐老师的课题...谢谢你的分享，我本科学的是应用物理学，同行哈。
- 博主回复(2017-1-5 02:15)：你才是内行啊，向中国光伏事业的科技工作者致敬。
还有续篇，请继续关注。也请转发你的同事或行业内部网站，多批评指教。
- [27]晏成和 2017-1-4 20:12
- 介绍光伏的很好的文章。
面前的光伏板利用了阳光部分频率的光能，发光效率不够高，还有提升空间。
- 博主回复(2017-1-5 02:17)：完全同意。提高效率的重要途径是捕获更宽的光谱。
- [26]崔尧 2017-1-4 20:06
- 我这个小县城里也有做光伏电板生意的。不过我问了一下，要是保证一天发点16度的话造价三四万呢。况且不入电网。对于一个普通用户来说，没有多大的利润。日照好像很久就因为一个歪曲的政策在推广，居然得了个联合国奖。
- 博主回复(2017-1-5 02:21)：你提供的来自基层第一线的资料十分重要。谢谢你。
总之光伏技术的问题不少，但前景是光明的。我有续篇，欢迎继续关注批评。
- [25]njgdy2010 2017-1-4 18:50
- 期望看到从原料到成品整个全生命周期下的整个成本下降，低于煤发电成本，那就好了。光热利用发展前景也不错。
- 博主回复(2017-1-5 02:23)：现在大规模的太阳能电站的光伏发电成本已经接近煤和天燃气了。前景看好。
谢谢关注留言。
- [24]李颖业 2017-1-4 18:22
- 硅锗莹莹磷铝揉，
空穴电子两边收。
阳光灿烂神州照，
万户千家灯火稠。 
- 博主回复(2017-1-5 02:24)：好诗！谢谢好友。
- [23]王永晖 2017-1-4 18:10
- 『光伏产业的旗手是中国人！』
文章内容，跟标题的关系不是很大，或者说，没把把标题写清楚。
- 博主回复(2017-1-5 02:26)：谢谢。
- 博主回复(2017-1-5 02:25)：批评得好，下次会多加注意。
- [22]ykmch 2017-1-4 18:06
- Really? It's very good.
- 博主回复(2017-1-5 02:26)：谢谢关注评论。
- [21]ttee1 2017-1-4 17:31
- 光伏可以从技术和商业两个角度谈。
技术是否本身有前途？中国（科研机构和企业）是否掌握了核心技术？
商业上我们是否真正做到最好？如文章所讲的那种旗手地位？
看过徐老师很多文章，很喜欢。
以前看到过一些光伏的文章，建议徐老师正反两方面都关注一下。（建议可以把本文附录的反面意见展开，或者研究几个典型案例，比如尚德...）也许那样会有更客观的判断。
- 博主回复(2017-1-5 02:30)：非常妥切中肯的意见。希望在续篇中能尽量回答你指出的一些问题。
感谢你的关注和鼓励。
- [20]杨顺楷 2017-1-4 17:07
- “中国是当今全球光伏产业革命当之无愧的旗手。”------好科普文章，赞一个。
- 博主回复(2017-1-5 02:31)：谢谢杨老师的肯定。请继续关注我的续篇，请多指教。
- [19]苏德辰 2017-1-4 17:02
- 反驳或反对都是因为不真正了解。徐老师归纳的5点反对意见我都听说过。今天豁然开朗的感觉。
- 博主回复(2017-1-5 02:34)：谢谢苏老师的关注和评论。
你的新作太吸引人了，为你的成功高兴。期待新年里能看到你更多的好作品。
- [18]王毅翔 2017-1-4 16:31
- 博主 的这篇贴 与 下面的奇文 发表与同一个地方。
如果中国与韩国看齐，把研发支出占GDP 的比例提高到4%，考虑到GDP 的快速增长，若在10 年后达到这个目标，研发支出可能就是现在的4 倍！这样，中国的人均研发支出才会接近或超过其他发达国家的水平。“其他”的意思，就是中国那时将会成为全世界最大、最强的发达国家。
- [17]王毅翔 2017-1-4 16:30
- http://www.guancha.cn/XuLingyu/2016_12_28_386524_2.shtml#comment
- [16]王飞 2017-1-4 16:12
- 继续接您宝地，先此感谢！已授权储存过剩清洁能源并跨季供热，减少燃煤利用和污染排放的专利http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=273319&do=blog&id=1008732
- [15]黄永义 2017-1-4 15:46
- 好文章！
- 博主回复(2017-1-4 16:09)：谢谢挚友始终如一的支持和鼓励。
新年快乐！
- [14]崔树勋 2017-1-4 15:40
- 使用寿命怎么样？
- 博主回复(2017-1-4 16:12)：谢谢关注。
- 博主回复(2017-1-4 16:11)：平均使用寿命为三十年，实际上超过三十年仍好用，只是转换效率会下降。
- [13]yangyunfei1991 2017-1-4 14:57
- 关于光伏技术中的太阳能电池发电的原理，是基于半导体的光生伏特效应将太阳辐射直接转换为电能，太阳能电池实质上是一个大面积的PN结。
说到半导体PN结，最近完成了几则短文，从电学角度分析得出一个稀奇结论：食盐水中无钠、氯离子。敬请徐老师、广大网友们进去看看，尽请拍砖。
科学网：：http://blog.sciencenet.cn/blog-1821475-1022468.html ， http://blog.sciencenet.cn/blog-1821475-1022781.html 。
- 博主回复(2017-1-4 15:00)：一定会去拜读，谢谢关注留言。
- [12]yolatengo 2017-1-4 14:57
- 说这么多，我只想知道现在到底有没有吃政府补贴？吃着补贴就算了，说再多都没理。
- 博主回复(2017-1-4 16:22)：谢谢分享你的观点。
本文的续篇不日将会刊发，希望跟读指教。
- [11]yangyunfei1991 2017-1-4 14:55
- 徐老师博文语言精练，介绍详细，点个赞！
人类利用太阳能，到底是怎么发光的？过去有人说是氢核聚变，但本人更倾向于 “太阳是颗脉冲星” 观点。
徐老师、广大网友们，我对 “氢核聚变” 学说的不同看法，尽请拍砖。科学网：
http://blog.sciencenet.cn/blog-1821475-977410.html
- 博主回复(2017-1-4 16:14)：一定会去拜读。谢谢关注评论。
- [10]岳雷 2017-1-4 13:31
- “中国应当对于人类有较大的贡献。”
- 博主回复(2017-1-4 14:45)：必须的。
谢谢好友的支持鼓励。
- [9]王毅翔 2017-1-4 13:23
- 企业大多依靠骗取政府的 补贴 生存。
- 博主回复(2017-1-4 14:52)：那是一定的。中国总是输家，明天中国就要奔溃了。这样你就开心了？！
- [8]王毅翔 2017-1-4 13:23
- 据说 这些企业大多依靠骗取政府的 补贴 生存。
博主这贴 发在 其他地方过，可靠跟的铁。
博主请不要误导 领导层 就好。
- 博主回复(2017-1-4 14:48)：“可靠跟的铁。”？？？
你的中文我真的看不懂，惭愧呀。
- [7]宁利中 2017-1-4 12:49
- 关注这一领域。
也一直纳闷“普及为何难？”
学习了。
- 博主回复(2017-1-4 14:44)：希望下篇的内容对你可以有些邦助。谢谢跟读关注。
祝好友新年快乐！
- [6]zaishiweiren 2017-1-4 12:20
- 目前持怀疑态度，需要更多更具体的证据
- 博主回复(2017-1-4 12:44)：本文还有续篇，谢谢跟读关注。
- [5]彭真明 2017-1-4 12:09
- 好文，已收藏~
- 博主回复(2017-1-4 12:46)：谢谢彭老师关注鼓励。
- [4]文克玲 2017-1-4 11:31
- 太阳能发电，技术上最终能达到能源消费的多大百分比？
- 博主回复(2017-1-4 12:47)：我会尽力在续篇中给出答案。谢谢关注留言。
- [3]田云川 2017-1-4 11:20
-
- 博主回复(2017-1-4 12:48)：谢谢你的鼓励。新年快乐！
- [2]woodzen 2017-1-4 11:04
- 很多人还有 根深蒂固的，无意识的洋奴心理做崇。中药被国人自己打趴，却到日本去抢购汉方药，千古奇谬。顶博主的好文和好气势。这才是正能量，从太阳那里来的大号正能量。
- 博主回复(2017-1-4 12:50)：太阳来的都是大号正能量！说得太好了，考虑把这句放进续篇中。谢谢。
- [1]InP 2017-1-4 10:29
- 什么东西只要中国能造后，都会变成白菜价格，例如造船、太阳能电池、锂电池、激光打标机。
一个产业只要能做turn key，技术就不存在门槛，那么只能是白菜价格，想要暴利是不可能的，
只要有超过20%的毛利，资本就会大规模进入，最后大家只能比拼价格。
今天的晶硅电池，一峰瓦的价格已经到0.4美元左右，也就是3块钱人民币。
- 博主回复(2017-1-4 12:51)：好像就是这么个理。
谢谢关注留言。
精选东方红，太阳升，光伏产业的旗手是中国人！
2016年，中国收获了太多的成功和喜悦，临近年底最后几天，又有更大喜讯传来。一个全球范围的太阳能发电市场正在形成，这个长期以来只有政府、环保组织为了应对全球变暖而费心培植的行业，终于在2016年成为了正在迅速崛起的世界性产业。中国是这场新兴产业革命的引领者和主要的受益者。
有史以来第一次，来自所有地区的国家向国际能源署（IEA）报告称，他们的太阳能发电市场都有显著的增长。总部位于巴黎的这个联合国机构发布的最初分析报告显示：来自非洲、中东、拉丁美洲、南亚和东南亚国家的数据表明，太阳能发电的世界市场，在过去的一年中增长了25％。
太阳能电池发电的原理是基于半导体的光生伏特效应将太阳辐射直接转换为电能。太阳能电池实质上是一个大面积的PN结，当光照射到PN结的一个面，例如P型面时，若光子能量大于半导体材料的禁带宽度，那么P型区每吸收一个光子就产生一对自由电子和空穴，电子-空穴对从表面向内迅速扩散，从而建立一个与光照强度有关的电动势。
1953年，美国贝尔实验室的科学家对光生伏特效应作了深入的研究。急速发展的美国的军事和太空计划最终促成了太阳能电池的诞生。在20世纪60年代开始，太阳能电池为卫星和其它航天器的正常工作提供了不可或缺的能源。
登月高潮消退以后，美国政府让太阳能电池飞入平常百姓家的努力虽然一直没有中断过，但是50多年来进展十分缓慢，与便宜的常规电力相比，太阳电能实在太贵了，这极大地限制了它的广泛应用。
但是奇迹出现了，自2008年以来，太阳能电池板的价格在8年里已经下降了近80％。IEA的报告指出，这个奇迹的创造者就是中国。特别是近三年来，中国引领世界，制造和出口了越来越便宜的太阳能电池板。与此同时，其国内的太阳市场由小到大逐步成长，于2015年一举超过德国成为世界太阳能装机市场的领跑者。
光伏技术（PV：Photovoltaic technology）在美国的学术界曾经受到过质疑。经过多年的政治炒作和数十亿美元的政府补贴，宏伟的太阳能开发计划开始受到怀疑论者的反对。2008年以前，在哈佛大学教应用物理学的基思教授（David Keith）一直就是光伏技术的反对者。他看到太阳能电池板的装机容量增加，但是电池板的成本没有明显下降。他相当肯定地认为，慷慨的政府补贴只会阻碍现有技术的进步，使得太阳能发电的效率低下，在没有进一步的创新突破前，要想依靠大规模使用太阳能来减缓气候变化危机将成为不可能。
2016年4月，基思教授发表了“I Was Wrong About the Limits of Solar. PV is Becoming Dirt Cheap.”的论文，纠正了自己对太阳能发电的错误认识。他认为”事实已经改变“，除了中国的低成本制造以外，一系列的”渐进性创新“也有助于成本的降低。到2020年，他认为，即使政府完全取消补贴，公用电力公司的太阳能发电成本“很可能会低于每兆瓦20美元”，这将是“这个星球上最便宜的电力”。
现在的基思教授为推进太阳能发电事业不遗余力，他把自己的反思和相关理论放上了“MOOC”（即哈佛大学互联网上大规模的开放式在线课程），第一个教程就吸引了全球大约12,000多名学生。
美国能源部国家可再生能源实验室战略能源分析总监大卫·穆尼（David Mooney）表示，当安装太阳能电池板的成本从每瓦20美元下降到今天2美元以下的跳楼价，一切都已经被注定了。“我们至少到了电力革命的前夜，”穆尼回忆道：“1987年开始研究光伏时，我曾经开玩笑说，这只是我们的一个梦想。我从来没有想过它会发生，但今天梦想已经成真。”
为国家电力公司工作的电力研究所（EPRI）已经跟踪了新兴的太阳能技术40多年，最近，按照研究所的资深技术领导人Michael Bolen的说法，它们的工作已经扩展到帮助公用电力公司了解、购买和更好地运行大规模太阳能发电厂。
Bolen指出：多年来，都是通过一些州的监管机构和联邦立法来强迫公用电力公司购买太阳能电力。美国于1978年通过的“公共事业监管政策法案”（PURPA），要求公用电力公司必须购买太阳能电力，只要太阳能生成的电力比他们传统方法产生的电力更便宜。
据Bolen说，“这个过程通常是用'你必须'这样的强制性措辞来完成的。”他说许多公用事业公司对此相当的不感兴趣。但是形势正在转变，现在公用电力公司开始拥有和运行自己的太阳能电站，靠差价赚取利润。
公用电力公司传统上是非常保守、行动非常缓慢的组织，这也不难理解，他们的工作是运行即可靠又经济的电力系统，而不是参与新技术的探索和开发。但是光伏发电技术革命的风暴正在席卷电力市场，大有顺我者昌、逆我者亡的气势。公用电力公司现在是全美最大的太阳能电池板的客户，占据了60％的市场份额。
这些大型公用电力公司可以凭借规模效应进一步降低太阳能电站的安装成本，在某些地区它们的太阳能发电的价格现在已经逼近油气发电的成本。这些大型公用电力公司甚至利用PURPA法律迫使本地的一些小型公用电力公司采购它们生产的太阳能电力，因为它们的太阳能电力更便宜。这些可怜的小型公用电力公司正在为它们漠视光伏技术而付出代价。
光伏发电技术的迅猛发展给世界带来了“几家欢乐几家愁”，被一些专家称之为“太阳能过山车”式的价格猛跌，对于那些没有做好准备的公司而言，绝不是一件好事。一些大型美国太阳能电池面板制造商已经被推向破产，还有些公司似乎也正朝着那个方向前进，从它们公司股票价格的急剧下跌不难作出这样的判断。
根据美国能源部的专家报告，剩下的两个大型美国面板厂商现在至少面对六个中国竞争对手。中国生产了40％的世界太阳能电池面板，而美国公司仅有20％，中国还在继续扩大其领先地位。与此同时，世界太阳能发电市场已经发展成为每年1000亿美元的规模。
美国能源部国家光伏发电中心的联合总监 Gregory Wilson 预测，“所有这一切的终点是，光伏技术正在迅速成为引领世界发展的主力军，”威尔逊呼吁，美国必须迅速制定政策，推动创新，坚持留守在光伏市场风暴的中心。
“我们为气候变化的无聊政治争论不休，但是却不去注意伴随危机而出现的巨大的经济发展机会。能源系统将会被重新设计和构造，这些必须有人去做，“他说。 “中国人似乎已经认识到这个机会的巨大意义。”
威尔逊断言，世界将迎来一个更便宜、更清洁的光伏能源时代，太阳电能将为我们的家庭供电和供热;为电动汽车充电;以及将氢气从水中分离出来，为用于汽车，卡车和飞机的燃料电池提供原料。
“我们（美国）在我们的面前看到了很多机会，但是当我们要对他们采取行动时，我们看起来很缓慢甚至近乎瘫痪。我们从前并不总是这样，“他说。
本文引述的联合国权威机构的报告和美国专家教授的评论都证明了一件事：光伏是标准的阳光产业，它是八、九点钟的太阳，它将改变世界未来的走向。中国是该项产业革命当之无愧的旗手。从今起，“中国应当对于人类有较大的贡献。”将不再是祈使句，更不是疑问句，而是真值确定的陈述句！
令人百思不得其解的是：中国国内却不乏反对光伏产业声音。反对意见可归纳为以下五点：1、光伏是“高污染、高能耗”产业。2、中国的光伏产业把清洁能源送给了欧美，把污染留在了国内。3、光伏发电不便宜，社会成本更贵。4、中国光伏企业没有动力研发新技术，是落后产能。5、光伏产业不靠补贴就不能生存，从一开始就是一场骗局。
其实读了本文列举的一些数据和论点，就足以明白以上这些反对意见是没有根据的，是站不住脚的。本文会有续篇，主要是提供光伏产业的科普知识，讲述中国对光伏产业革命的贡献，同时也会对那些反对意见作深入的分析和驳斥。谢谢跟读，敬请关注批评。
本文首发于观察者网 2016年12月28日。
评论
期待下文。最关心的是就是无补贴时的发电成本。我感觉在西方成本降不下来的一个原因不在技术而是资本的运作。理论上说打规模生产就应当能够降低成本。但是当运行环境的哥哥环节都追求高回报的时候，任何成本的下降都被资本的苛求吞噬了。而中国制造使得成本在竞争中下降了。 完全同意。我最近去过几家多晶硅企业。不到10年，中国生产多晶硅的成本从80万元/吨，降到不到8万元/吨。真是奇迹。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2761988-1025298.html
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评论 (47 个评论)
- [47]陆玲 2017-1-6 00:06
- 相信奇迹还要继续发生的,相信,既然声音可以放大,光也是可以放大的.
- [46]yunmu 2017-1-5 22:30
-
- [45]super7 2017-1-5 19:52
- 没有了政府补贴的光伏发电，中国人还能成为旗手吗？除了压价销售，这些年的技术有多少突破？全寿命成本比风电、水电如何？
- [44]侯成亚 2017-1-5 17:36
- 好！
- [43]张亮生 2017-1-5 14:55
- 国内应该赶快上电动汽车， 国内各个加油站必须安装充电桩， 把电动汽车高便宜，就牛了 ，就像高铁
- 博主回复(2017-1-5 15:49)：好主意！加快发展燃料电池汽车产业。
谢谢关注评论。
- [42]qianghaisheng 2017-1-5 11:39
- 将来#水电和风电#的潜能如何?
- 博主回复(2017-1-5 11:51)：大多数专家的意见是太阳能一定超过风能。而在再生能源方面水电近期内老大的地位难以撼动。
谢谢关注留言。
- [41]岳东晓 2017-1-5 10:53
- 徐老师好！我有个疑问，现在加州很多人在屋顶上装太阳能电板，这个成本应该远远大于在沙漠里建个相当发电量的太阳能电厂。为什么人们选择前者，而不是后者？ 比如，可以弄个公司在沙漠里建太阳能发电站，需要的人可以从那购买电力。美国的输电系统好像是共享的。
- 博主回复(2017-1-5 11:48)：你说的完全正确。大型太阳能电站的按装成本远低于家庭太阳能设施。所以公用电力公司现在是全美最大的太阳能电池板的客户，占据了60％的市场份额。这个比例还会逐年增加。现在的主要问题是这些大型太阳能电站一般离电网太远，而且在储能技术没有突破前，太阳能电力的参数太差，俗称垃圾电，电网一般也看不上眼，接纳意愿较低。续篇中我会提到这些问题。谢谢你在百忙之中关注我的拙文，期待新的一年中看到你有更多的作为。
- [40]wqhwqh333 2017-1-5 09:46
- 旗手用在实业上怪怪的。江青是一个文艺旗手，搞得整个社会不得安宁。
- 博主回复(2017-1-5 11:29)：接受你的批评，题目有欠考虑。现在已经为时过晚。下次会多加注意。谢谢。
- [39]suixinerlun 2017-1-5 09:05
- 缺少详实数据
- 博主回复(2017-1-5 11:33)：好建议，以后会多加注意。谢谢。
- [38]王安良 2017-1-5 08:17
- 我也关注这个问题有好多年了，我认为主要核心问题是：1 计算和论证清楚光伏板从原料生产到“寿终正寝”（包括回收处理），全寿命周期的能效比；2 整个过程的环境不友好性控制（包括污染物排放特性）。解决好这两个问题，太阳能利用就渐渐从“新能源”过渡到“常规能源”，进而让“不可再生能源”退出主流能源，如果可控核聚变实现了，“化石能源”就只能成为历史了。
- 博主回复(2017-1-5 11:31)：你的分析非常正确，我的续篇中会提及这些问题。敬请继续跟读关注，谢谢。
- [37]黄良锋 2017-1-5 06:45
- 记得2014年，德国取消核电，然后全面推广太阳能供电系统，电费也从0.25 Euro/kwh涨到0.28 Euro/kwh。当时感觉太阳能来得有点突然，看了徐老师的这篇文章，现在明白其发展状态了，其实行家应该已经对其未来看得非常透彻和坚定了。谁先下手，未来一定会强。
- 博主回复(2017-1-5 11:36)：谢谢你的评论，欢迎关注续篇，敬请多加批评指教。谢谢你。
- [36]尧中华 2017-1-5 05:37
- 多晶硅，高能耗，后面再用于太阳能，不知道投入产出比有没有算过，划不划算哦。还是大力发展核聚变小太阳才是未来真正的能源
- 博主回复(2017-1-5 06:09)：对于你提出的问题在我的续篇中有明确的答复，敬请跟读关注。
- [35]nm2 2017-1-5 04:44
- 简直不敢相信自己的眼睛。2016年，雾霾如此深重的年份，雷洋案警察依法不予起诉却秘密赔偿1200万——4000万的年份，气枪打气球判三年半的年份，“中国收获了太多的成功和喜悦”？国家是以国为本，还是以人为本？是国家利益至高无上，还是人民利益至高无上？是有国才有家，还是有人才有国？
- 博主回复(2017-1-5 06:10)：谢谢分享你的观点。
- [34]朱豫才 2017-1-5 04:25
- 好的。
- [33]life110 2017-1-5 03:20
- 雾霾最终摧毁中国光伏发电。
- 博主回复(2017-1-5 06:12)：谢谢分享你的观点。
- [32]朱豫才 2017-1-4 23:44
- 完全同意。我最近去过几家多晶硅企业。不到10年，中国生产多晶硅的成本从80万元/吨，降到不到8万元/吨。真是奇迹。
- 博主回复(2017-1-5 02:08)：谢谢提供一线来的接地气的铁一般真实的数据。我想把它放入正文里。可以吗？
- [31]卢文全 2017-1-4 22:57
- "2、中国的光伏产业把清洁能源送给了欧美，把污染留在了国内。"
*****
这是"光伏产业的旗手是中国人"的原因. - 博主回复(2017-1-5 02:09)：谢谢分享你的观点。
- [30]迟延崑 2017-1-4 22:34
- 期待下文。最关心的是就是无补贴时的发电成本。
我感觉在西方成本降不下来的一个原因不在技术而是资本的运作。理论上说打规模生产就应当能够降低成本。但是当运行环境的哥哥环节都追求高回报的时候，任何成本的下降都被资本的苛求吞噬了。而中国制造使得成本在竞争中下降了。 - 博主回复(2017-1-5 02:11)：一针见血的高见，可以把你的评论放入正文中吗？
- [29]赵克勤 2017-1-4 22:00
- 各方面都在需要新能源。
- 博主回复(2017-1-5 02:11)：谢谢好友的关注评论。
- [28]薛亮 2017-1-4 20:33
- 硕士毕业论文是关注微电网的，现在从事光伏系统工程师岗位，感觉光伏行业发展很快，最近出台的规范更是及时雨，有利于行业健康发展，会继续跟进徐老师的课题...谢谢你的分享，我本科学的是应用物理学，同行哈。
- 博主回复(2017-1-5 02:15)：你才是内行啊，向中国光伏事业的科技工作者致敬。
还有续篇，请继续关注。也请转发你的同事或行业内部网站，多批评指教。
- [27]晏成和 2017-1-4 20:12
- 介绍光伏的很好的文章。
面前的光伏板利用了阳光部分频率的光能，发光效率不够高，还有提升空间。 - 博主回复(2017-1-5 02:17)：完全同意。提高效率的重要途径是捕获更宽的光谱。
- [26]崔尧 2017-1-4 20:06
- 我这个小县城里也有做光伏电板生意的。不过我问了一下，要是保证一天发点16度的话造价三四万呢。况且不入电网。对于一个普通用户来说，没有多大的利润。日照好像很久就因为一个歪曲的政策在推广，居然得了个联合国奖。
- 博主回复(2017-1-5 02:21)：你提供的来自基层第一线的资料十分重要。谢谢你。
总之光伏技术的问题不少，但前景是光明的。我有续篇，欢迎继续关注批评。
- [25]njgdy2010 2017-1-4 18:50
- 期望看到从原料到成品整个全生命周期下的整个成本下降，低于煤发电成本，那就好了。光热利用发展前景也不错。
- 博主回复(2017-1-5 02:23)：现在大规模的太阳能电站的光伏发电成本已经接近煤和天燃气了。前景看好。
谢谢关注留言。
- [24]李颖业 2017-1-4 18:22
- 硅锗莹莹磷铝揉，
空穴电子两边收。
阳光灿烂神州照，
万户千家灯火稠。 - 博主回复(2017-1-5 02:24)：好诗！谢谢好友。
- [23]王永晖 2017-1-4 18:10
- 『光伏产业的旗手是中国人！』
文章内容，跟标题的关系不是很大，或者说，没把把标题写清楚。 - 博主回复(2017-1-5 02:26)：谢谢。
- 博主回复(2017-1-5 02:25)：批评得好，下次会多加注意。
- [22]ykmch 2017-1-4 18:06
- Really? It's very good.
- 博主回复(2017-1-5 02:26)：谢谢关注评论。
- [21]ttee1 2017-1-4 17:31
- 光伏可以从技术和商业两个角度谈。
技术是否本身有前途？中国（科研机构和企业）是否掌握了核心技术？
商业上我们是否真正做到最好？如文章所讲的那种旗手地位？
看过徐老师很多文章，很喜欢。
以前看到过一些光伏的文章，建议徐老师正反两方面都关注一下。（建议可以把本文附录的反面意见展开，或者研究几个典型案例，比如尚德...）也许那样会有更客观的判断。 - 博主回复(2017-1-5 02:30)：非常妥切中肯的意见。希望在续篇中能尽量回答你指出的一些问题。
感谢你的关注和鼓励。
- [20]杨顺楷 2017-1-4 17:07
- “中国是当今全球光伏产业革命当之无愧的旗手。”------好科普文章，赞一个。
- 博主回复(2017-1-5 02:31)：谢谢杨老师的肯定。请继续关注我的续篇，请多指教。
- [19]苏德辰 2017-1-4 17:02
- 反驳或反对都是因为不真正了解。徐老师归纳的5点反对意见我都听说过。今天豁然开朗的感觉。
- 博主回复(2017-1-5 02:34)：谢谢苏老师的关注和评论。
你的新作太吸引人了，为你的成功高兴。期待新年里能看到你更多的好作品。
- [18]王毅翔 2017-1-4 16:31
- 博主 的这篇贴 与 下面的奇文 发表与同一个地方。
如果中国与韩国看齐，把研发支出占GDP 的比例提高到4%，考虑到GDP 的快速增长，若在10 年后达到这个目标，研发支出可能就是现在的4 倍！这样，中国的人均研发支出才会接近或超过其他发达国家的水平。“其他”的意思，就是中国那时将会成为全世界最大、最强的发达国家。
- [17]王毅翔 2017-1-4 16:30
- http://www.guancha.cn/XuLingyu/2016_12_28_386524_2.shtml#comment
- [16]王飞 2017-1-4 16:12
- 继续接您宝地，先此感谢！已授权储存过剩清洁能源并跨季供热，减少燃煤利用和污染排放的专利http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=273319&do=blog&id=1008732
- [15]黄永义 2017-1-4 15:46
- 好文章！
- 博主回复(2017-1-4 16:09)：谢谢挚友始终如一的支持和鼓励。
新年快乐！
- [14]崔树勋 2017-1-4 15:40
- 使用寿命怎么样？
- 博主回复(2017-1-4 16:12)：谢谢关注。
- 博主回复(2017-1-4 16:11)：平均使用寿命为三十年，实际上超过三十年仍好用，只是转换效率会下降。
- [13]yangyunfei1991 2017-1-4 14:57
- 关于光伏技术中的太阳能电池发电的原理，是基于半导体的光生伏特效应将太阳辐射直接转换为电能，太阳能电池实质上是一个大面积的PN结。
说到半导体PN结，最近完成了几则短文，从电学角度分析得出一个稀奇结论：食盐水中无钠、氯离子。敬请徐老师、广大网友们进去看看，尽请拍砖。
科学网：：http://blog.sciencenet.cn/blog-1821475-1022468.html ， http://blog.sciencenet.cn/blog-1821475-1022781.html 。 - 博主回复(2017-1-4 15:00)：一定会去拜读，谢谢关注留言。
- [12]yolatengo 2017-1-4 14:57
- 说这么多，我只想知道现在到底有没有吃政府补贴？吃着补贴就算了，说再多都没理。
- 博主回复(2017-1-4 16:22)：谢谢分享你的观点。
本文的续篇不日将会刊发，希望跟读指教。
- [11]yangyunfei1991 2017-1-4 14:55
- 徐老师博文语言精练，介绍详细，点个赞！
人类利用太阳能，到底是怎么发光的？过去有人说是氢核聚变，但本人更倾向于 “太阳是颗脉冲星” 观点。
徐老师、广大网友们，我对 “氢核聚变” 学说的不同看法，尽请拍砖。科学网：
http://blog.sciencenet.cn/blog-1821475-977410.html - 博主回复(2017-1-4 16:14)：一定会去拜读。谢谢关注评论。
- [10]岳雷 2017-1-4 13:31
- “中国应当对于人类有较大的贡献。”
- 博主回复(2017-1-4 14:45)：必须的。
谢谢好友的支持鼓励。
- [9]王毅翔 2017-1-4 13:23
- 企业大多依靠骗取政府的 补贴 生存。
- 博主回复(2017-1-4 14:52)：那是一定的。中国总是输家，明天中国就要奔溃了。这样你就开心了？！
- [8]王毅翔 2017-1-4 13:23
- 据说 这些企业大多依靠骗取政府的 补贴 生存。
博主这贴 发在 其他地方过，可靠跟的铁。
博主请不要误导 领导层 就好。 - 博主回复(2017-1-4 14:48)：“可靠跟的铁。”？？？
你的中文我真的看不懂，惭愧呀。
- [7]宁利中 2017-1-4 12:49
- 关注这一领域。
也一直纳闷“普及为何难？”
学习了。 - 博主回复(2017-1-4 14:44)：希望下篇的内容对你可以有些邦助。谢谢跟读关注。
祝好友新年快乐！
- [6]zaishiweiren 2017-1-4 12:20
- 目前持怀疑态度，需要更多更具体的证据
- 博主回复(2017-1-4 12:44)：本文还有续篇，谢谢跟读关注。
- [5]彭真明 2017-1-4 12:09
- 好文，已收藏~
- 博主回复(2017-1-4 12:46)：谢谢彭老师关注鼓励。
- [4]文克玲 2017-1-4 11:31
- 太阳能发电，技术上最终能达到能源消费的多大百分比？
- 博主回复(2017-1-4 12:47)：我会尽力在续篇中给出答案。谢谢关注留言。
- [3]田云川 2017-1-4 11:20
-
- 博主回复(2017-1-4 12:48)：谢谢你的鼓励。新年快乐！
- [2]woodzen 2017-1-4 11:04
- 很多人还有 根深蒂固的，无意识的洋奴心理做崇。中药被国人自己打趴，却到日本去抢购汉方药，千古奇谬。顶博主的好文和好气势。这才是正能量，从太阳那里来的大号正能量。
- 博主回复(2017-1-4 12:50)：太阳来的都是大号正能量！说得太好了，考虑把这句放进续篇中。谢谢。
- [1]InP 2017-1-4 10:29
- 什么东西只要中国能造后，都会变成白菜价格，例如造船、太阳能电池、锂电池、激光打标机。
一个产业只要能做turn key，技术就不存在门槛，那么只能是白菜价格，想要暴利是不可能的，
只要有超过20%的毛利，资本就会大规模进入，最后大家只能比拼价格。
今天的晶硅电池，一峰瓦的价格已经到0.4美元左右，也就是3块钱人民币。 - 博主回复(2017-1-4 12:51)：好像就是这么个理。
谢谢关注留言。
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