漫谈太阳能电池——访中国科学院院士黄春辉

本刊记者：能源危机引起了全球有关人士的密切关注，利用太阳能是解决能源危机的好办法之一。您长期从事材料学研究，请从您的专业角度，介绍一下人类利用太阳能的方式。 黄春辉：先来讲一下有关能源的问题。能源可以粗略地分成不可再生能源和可再生能源两大类，比如煤、石油是不可再生能源，还包括天然气、核电站用的铀等。再有一类就是可再生能源，比如用玉米发酵生产的酒精。但是这样生产的能源毕竟是有限的。当今世界上粮食依然短缺，不能大量地用来生产能源。当然还有其他的办法，比如风能、太阳能。据估算，太阳每年照射到地球表面的能量是3×1024 焦耳，人类目前一年用的能源仅是它的万分之一，也就是说太阳每年照射到地球表面上的能量是我们人类目前消耗量的一万倍，如果把照到地球表面的太阳能的千分之一，按照百分之十的转化率，也就是万分之一转化成电， 就能够满足人类目前的消费了。我们研究的太阳能电池就是一个转化方式。     

太阳能热利用的思考

能源、资源、环境问题已成我国乃至全球主要问题，发展清洁、可再生能源是解决上述问题的理想方法和途径。我国太阳能热利用已取得了很大成就。相对于水能、风能、太阳能光伏利用，太阳能热利用具有两大优势：     

储能技术在智能电网中的作用

电能的广泛应用被认为是20 世纪人类最伟大的成就之一。跨入21世纪后，为了满足人类对电能日益增长的需求，电力工业的发展必须面对和解决以下问题：作为人类主要的一次能源，化石能源正面临着将被耗尽的威胁，因此，可再生能源的规模化利用势在必行。使用化石能源产生的二氧化碳排放，直接导致温室效应，正在危及人类的生存环境，必须采取有效措施，降低由于人类活动产生的碳排放。这进一步推动了可再生能源规模化利用的步伐。可再生能源中的风能和太阳能都具有不平稳性和功率波动难以预测的特点，因此，在这种能源发电所占比例较大的电力系统中，如何保证系统的正常运行将是一个非常突出的问题。另外，受能源资源短缺的威胁，必须进一步提高能源的利用效率，如何更有效地利用有限的能源资源，提高供电质量和节能降耗成为用户侧人们普遍关注的重点问题。智能电网就是在解决上述这些问题的理念上提出来的。理论研究结果和实际运行经验均表明：储能技术的应用可以为智能电网中这些问题的解决提供有力的技术支撑。     

人类有可能实现空间卫星发电

人类有可能实现空间卫星发电英国出版的《焦点》杂志在一则报告中提出开发空间能源的设想，并认为人类有可能在下个世纪初期开始在空间建立发电站以解决日益紧张的能源问题。这种空间发电站实际上就是利用太阳能发电的卫星。这些卫星表面覆盖有太阳能电池板，能够吸收阳光...     

光环已褪尽 蛰伏待新生

20世纪70年代,随着现代工业的发展,全球能源危机和大气污染问题日益突出,传统的燃料能源存量逐渐减少,对环境造成的危害日益突出,可再生能源和新能源开始被重视,这之中太阳能以其独有的优势而成为人类重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源,是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦,假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能,转变率5%,每年发电量相当于世界上     

中国可再生能源技术开发与发展方向

可再生能源主要指水能、太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等自然能源。可再生能源的特点是资源丰富、可再生、可供人类永续利用。大多数属于低碳或非碳能源，不存在资源枯竭问题，据测算，仅太阳能、风能、水能和生物质能，在现有科学技术水平下，全球一年可以获得的资源量即达1033亿tce（标准煤，下同），大约是2000年全世界一次能源消费量（143亿tce）的7．2倍，比2020年需求量（203亿tce）还要多4倍。     

低碳社会建设中太阳能利用的环境与消费伦理审视

太阳能作为可再生可持续的能源,是维持地球上所有植物、动物和人类的生命的能源力量。文章从环境伦理学的角度对我国太阳能利用状况进行系统分析,认为合理利用太阳能是人对自然的应尽义务、自然内在价值的伦理要求和消费伦理的合理诉求,提出了我国低碳社会建设中合理利用太阳能的基本要求与实现途径,其中包括加强宣传教育以提高公民的环保意识,充分发挥政府的引导与管理职能,以及生产企业应进行合理的规划等。     

论太阳能资源在建筑上的利用

能源是人类社会生存与发展的物质基础,开发利用可再生能源是确保能源供需平衡、减少环境污染的先决条件。目前,全球人口已经达到70亿,而化石燃料的大量消耗及其产生的环境污染问题引起了世界各国的高度关注。本文概述了太阳能资源在建筑中的应用,提出了建筑利用太阳能存在的问题,最后分析了如何在建筑中合理应用可再生能源。     

别辜负了头顶的阳光

从古人＂阳燧取火＂开始,人类就开始了研究如何利用太阳能。不久的未来,人类使用的主要能源或许将不再是煤、石油或者天然气,而是太阳能     

太阳能──21世纪人类的重要能源

太阳能──２１世纪人类的重要能源专家们的研究和预测一致认为，ＺＩ世纪人类的主要能源是太阳能。现将有关资料和预测结果分述如下，以飨读者：ｌ·到２０００年·世界电力生产的一半将依靠太阳能（日本经济企划厅和三洋公司研究结果）。２．只需开发非洲部分地区的太阳...     

"天威英利"的成长之路

能源是人类生存与发展的重要战略资源。随着经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，能源消耗越来越大，并带来了能源危机。开发和利用太阳能、风能等清洁能源，走可持续发展之路，已成为全世界的共识，是21世纪能源发展战略的重要抉择。新能源产业应运而生，方兴未艾。近几年来，位于保定国家高新技术产业开发区、     

中国新能源和可再生能源的发展

中国新能源和可再生能源的发展新能源和可再生能源主要指：太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能和氢能。从未来能源发展战略来看，人类必须寻求一条可持续发展的能源道路，新能源和可再生能源对环境不产生或很少产生污染，是未来能源的基础。对中国来说，新能源和可再...     

太阳能塔式热发电空气吸热器吸热体材料技术

由于化石能源的资源有限性和环境危害性，人类一直在努力寻求新的替代能源，并且要求这些新的替代能源可持续使用并不危害环境，太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的可再生能源，成为人类谋求的新清洁能源。     

太阳能光伏产业发展的新思考

在人类寻找的新能源中，最理想的是太阳能，太阳能是真正取之不尽，用之不竭的能源。美国科学家特拉维斯布拉德福德在出版的《太阳革命》一书中预言，太阳能将在未来20年内成为功效最佳、价格最低廉的替代能源，价格将在10 年内下降一半，20 年后下降75%。因此，商业化开发利用太阳能已成为世界性的趋势。     

氢能与燃料电池汽车

氢能是地球上很丰富的可再生绿色能源，也是一种良好的储能载体。受时间限制的一次能源如太阳能、风能，受区域限制的一次能源如地热能、水能、潮汐能、生物质能都可以转化成氢能，成为可运输、移动的储备能源,人类可以方便有效地利用它们。     

大力开发太阳能促进可持续发展——严陆光院士访谈录

《高科技与产业化》：我们知道，未来能源发展重点之一是太阳能的开发利用。那么，应如何从建立我国的可持续能源体系的角度来看待太阳能的开发利用呢？ 严陆光：现在世界各国都提出了能源可持续发展的问题。20世纪的能源利用是以化石能源为主，即以煤、石油、天然气等为主，现在90%的能源还都是化石能源。就一次能源来说，其中石油大概占40%左右，煤和天然气各占20%左右，现在的比例也大致如此。     

2008太阳能热发电技术三亚国际论坛召开

卫留成指出，海南正处于发展上升期，对能源的需求，尤其是电能需求在日益增加，出于环保考虑，海南利用丰富的风力资源和光照资源，积极推进风能、太阳能的开发利用。他说，海南的环境资源条件很好，但也非常脆弱，因此保护环境始终被放在经济社会发展的首位，希望能在可再生能源的开发利用上进行积极探索和试点，省委省政府将大力支持。会谈中肖立业所长汇报了中国科学院电工研究所在可再生能源方面的研究布局和部分研究成果，表示电工所愿意与海南一道推进可再生能源技术的应用。王志峰博士汇报了在三亚建立太阳能实验基地，在海南进行太阳能中高温海水淡化，太阳能空气除湿等方面的试验和试点的设想。卫书记指示省里有关部门尽快与电工所会商以上设想，并希望西沙永兴岛的淡水问题可以用太阳能海水淡化技术解决。     

全球环境迫切需要绿色能源

来自欧洲和美国的11名科学家前不久发表文章,呼吁利用科学技术开发化石燃料的替代能源,比如太阳能、风能以及核能等。他们指出,世界对石油、煤炭等化石类燃料的依赖性越来越大,现在它是人类80%的能源来源。其后果是大气里排放的二氧化碳和其他温室气体     

可再生 可持续——中国新能源行动

中国是一个能源消耗大国,目前中国能源年消耗总量位居世界第二位。能源安全、化石能源环境污染、全球气候变化等问题成为全球关注的重要方面。如何拓展能源利用,以可再生资源替代不可再生的化石资源,并利用传统清洁能源,已成为中国迫在眉睫的重要任务。根据国家“以电力为中心,以煤炭为基础,积极开发油气,重视开发新能源和可再生能源”的方针,依靠科技创新,开发化石燃料的清洁利用技术,充分利用氢能和核能等新能源,以及太阳能、风能和生物质能等可再生能源,成为解决中国能源短缺和环境污染的根本出路,也是21世纪人类面临的最重要的任务。     

太阳能热发电技术及系统示范

太阳能在我国以及在全世界都是最丰富和可广泛获取的可再生能源形式。据估算，我国每平方米土地面积年接受太阳辐射能量为3340～8400兆焦，太阳能储量达到每年1.7×105亿吨标准煤(2006年我国消耗标准煤约为24.6亿吨)。因此对太阳能的有效利用可以缓解我国能源紧缺的现状。