能环宝深度文章：光伏发电的起源，以及我国光伏的发展

导读 ：通过本文，能环宝讲述了光伏发电的前世今生，细数了发展过程中的几个重要转折点，以及在全球发展的过程。同时，也介绍了光伏在中国的成长历程和现阶段的情况。

关键词：光伏发电起源、第一块光伏电池、光伏初期应用、中国光伏历史

光伏@历史长河

光伏发电也称为太阳能发电，是一种现代化的清洁能源技术。随着工业和科技的进步，这一技术经历了漫长而曲折的发展历程，如今被广泛应用于交通、建筑、工业、农业、商业等各种领域。光伏成为一种被大家熟知的产业，仅仅只是近几十年的事情，但说到它的历史起源却可以追溯到数百年前的欧洲。

早在公元前7世纪，古希腊人就开始使用凸透镜将太阳光聚焦在一起以点燃火种，利用太阳能获取光明、取暖并烹饪食物。但太阳能真正被挖掘出发电的特性，还要归功于19世纪法国的青年科学家。

1839年，19岁的法国科学家爱德蒙•贝克勒尔在进行银盐照相的实验时，在银板上涂抹了电解物质，将其面向太阳进行观察，却意外发现太阳光可以被导电材料吸收，从而形成电流。不过，受限于当时的科学技术，这项发现并未引起足够的重视，反而勾起了科学狂人们的好奇心……

1861年，来自英国的物理学家威廉•克鲁克首次发现了“光电效应”，在随后的几十年里，其他科学家也一直在对这一现象进行探索。其中我们最为熟悉的爱因斯坦，曾在1905年发表过一篇论文，解释了光电效应的本质，还因此获得了诺贝尔物理学奖。

历史上第一个太阳能电池发明者是来自美国的工程师查尔斯•弗里茨。1883年，查尔斯•弗里茨通过把金属硒和薄片的铂组装在一起，实现了将光能转换成电能，转换率为1%。由于制造成本过高，传导效率太低，该发明并没有得到商业化应用。

20世纪初，科学家们进一步深入研究光电效应的原理，发现光电子的产生并不是一种偶然现象，而是可以进行设计和加工的。基于爱因斯坦关于光电效应原理的论文，1932年，奥杜博特和斯托拉制成了第一块硫化镉太阳能电池；1941年，奥尔在硅上发现光电效应。

随着科技的不断进步，光电效应的研究进入实用化阶段。1954年，贝尔实验室的三位科学家——恰宾、皮尔斯和富勒，终于发明出第一块具有实用价值的太阳能电池。他们使用硅这种半导体材料，将它处理成两层，一层加入一种掺杂剂形成一个正电荷，另一层加入不同的掺杂剂形成一个负电荷，两层之间的结合处形成一个电场。当太阳光照射到这个电场时，光子的能量将会转化为电子的能量，从而产生电流。该电池的效率虽然只有6%，但它标志着太阳能电池的商业化应用即将拉开帷幕。

随后，研究人员将重点转向了半导体和光伏材料的研究，光电转换率在之后的6年里，一路提升至14%。当然，人们也开始关注太阳能技术的应用场景。1958年，第一个光伏电池供电的卫星——先锋1号发射；1960年，光伏电池第一次并网运行，成为人们日常可使用的电能；1962年，第一个商业通讯卫星Telstar使用了光伏电池；紧接着1963年，日本将242W的光伏电池阵列安装在一个灯塔上，成为当时世界上最大的光伏电池阵列。

20世纪70年代，随着第四次中东战争爆发，石油价格飙升，能源危机的突然降临使世界各国察觉到可再生能源的重要性，人们开始把光伏发电的应用转移到民生领域。1973年，世界第一座光伏住宅在美国建成；1979年，全球光伏电池的安装总量达到了1MW；20世纪80年代，光伏开始应用于地面电力系统。全球各地的电池产量随着光伏应用规模的扩大也在不断提升，到1995年全球光伏电池年产量已超过77.7MW，总装机量更是高达500MW。光伏逐渐成为大众化应用的技术之一，也成为一种主要的可再生能源发电形式。

20世纪末期，随着光伏市场的不断扩大，一些国家和地区开始出台政策，鼓励和支持光伏的发展和应用。同时，科学家们对光伏电池性能的优化工作一直都没有停止，光伏电池生产成本逐步下降，电池效率逐渐提升，光伏发电成为最为经济实惠的能源选择。

时至今日，光伏已然成为全球能源供应的重要组成部分。IEA在近期发布的报告中预计，2024年，全球光伏新增装机将增至310GW。从1979年的1MW，短短45年，数据已经证明了光伏的发展速度。在电池技术方面，也早已从10年前多晶硅与单晶硅之争，升级到P型与N型的共赢，而硅也不再是光伏发电可利用的唯一元素，钙钛矿、石墨烯等一系列更具发展潜力的电池技术正在市场化发展中不断完善。

光伏@中国

在不断壮大的过程中，光伏成为促进国际贸易、带动全球经济的产业，而我国正是这个产业中引领趋势走向的关键！追溯我国光伏的发展史，真正意义上来讲只有短短半个世纪，相比于欧洲要迟得多！

1958年，我国研制出首块硅单晶。起初我们同国外一样，都是将光伏技术应用到航空航天领域，直到1975年光伏电池厂的落地，才让光伏技术从天上回到地面。光伏发电在我国真正得以发展，还要聚焦于1983-1987年，当时我国从美国、加拿大等国家引进了光伏电池生产线。到1988年，我国光伏电池的生产能力已经从4年前的0.2MW，提升至4.5MW。

在政策层面，1992年，我国首次提出因地制宜地开发和推广太阳能，当时光伏发电主要用于通信系统和边远无电地区。而在技术层面，我国实用型单晶硅电池效率已达到12%-13%，多晶硅电池9%-10%，非晶硅电池5%-6%，虽然技术水平与国外相差不大，但生产水平却天壤之别。

21世纪初，施正荣带着技术归国，成立无锡尚德公司，建立了10MW的光伏电池生产线，产能相当于此前4年全国光伏电池产量的总和，将我国与国际光伏产业的差距缩短了15年。

在随后的3年里，我国第一批敢于吃螃蟹的企业，纷纷建立光伏电池生产线，我国光伏电池的生产力持续增长。2005年，国内第一个300吨多晶硅生产项目建成投产，拉开了多晶硅大发展的序幕。同年，《中华人民共和国可再生能源法》通过，将太阳能等可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域，并对光伏发电的应用场景进行了较为明确的说明。此后，我国光伏逐步走入市场化。

2007年，中国成为光伏电池产量最大的国家，达到1088MW，在世界产量中占比为24.4%。仅仅经历了3年发展，2010年我国光伏电池产量就跃升至8000MW左右，占据世界产量的半壁江山。在产量爆发式增长的2007-2010年，我国光伏装机容量也保持着每年100%以上的增长，并且光伏发电大规模并网，由2006年5.1%的并网率增至2010年的80%。

但我国光伏发展并不是一路高歌，顺风顺水坐上今日的霸主地位。就在2011年，西方国家发生欧债危机，同时美国对我国实行“双反”，使得“两头在外”的中国光伏企业出现产能过剩、严重积压的局面，大批依赖出口盈利的光伏企业走向倒闭。因此，国家加大对光伏产业的扶持，并进行产业内部结构调整。

2013年，国务院印发《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》，要求大力开拓分布式光伏发电市场，有序推进光伏电站建设，巩固和拓展国际市场。抑制光伏产能盲目扩张，加快推进企业兼并重组，加快提高技术和装备水平，积极开展国际合作。同时，文件还提出“分布式光伏发电”和“光伏电站”的二分法，并分类制定电价和补贴政策。

自2013年以来，我国光伏市场异军突起，至今已连续10年新增装机容量位居全球首位，累计装机容量从2015年赶超德国拿下全球桂冠后，也已连续8年稳居第一。我国也早已从高度依赖出口的瓶颈中破局而出，“两头在外”的卡脖子现象成为历史。

2018年，我国光伏发电的财政补贴开始逐渐退坡，光伏进入平价上网时代，出现更加健康良好的发展局面，产能、产量、技术、装机规模等各方面都成为世界领跑者。随着“双碳”目标的提出，能源消费结构在逐步转变，数字化技术得以广泛应用，电力系统也在与时俱进，光伏发电已经成为我国能源供应与消费的重要组成部分。

近两年，随着分布式光伏新增的提升，光伏也走入大街小巷、千家万户。通过“光伏+”的应用模式，交通、建筑、工业、商业等各个领域都实现节能低碳的转变，也帮助许多贫穷落后地区实现了经济增收，提高了就业率，使居民用上了绿色电力，提升了百姓生活的幸福指数。

能环宝相信，光伏在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，成为世界能源供应的主体。光伏也将推动着世界能源产业的发展，承载着人们对清洁能源的追求与憧憬，使人与自然和谐共生，为我们创造出可持续的美好生活。