75岁的光伏还不想做“老登”：阳光新能源“科技追光之旅”，追寻光伏来时路

“过去与未来一样崭新。”

人类不断追寻新的能源，却也像是孜孜不倦地挖掘着这世界的古老故事。

不满足于身边的树木，于是找到了古代动植物的遗产——煤炭、石油；化石燃料导致大气污染、全球变暖，于是将目光转向“造物者之无尽藏”——风能、太阳能等清洁的可再生能源。

今天为人所熟知的新能源发电方式——光伏发电，找到的是约45.7亿年前诞生的太阳。

从第一缕阳光照到紧随太阳诞生的地球，到现在也已超过45亿年，但人类找到利用光伏发电的方法，距今才仅仅75个年头。

8月27日，华北电力大学教授、博士生导师张兵在国内首个聚焦新能源电站的沉浸式科普展——阳光新能源与中国科协新技术开发中心发起的“追光者节・科技追光之旅”北京收官站上，向数十名中小学生和家长、听众们讲述了光伏的“来时路”，也介绍了光伏产业发展的现状，并打开脑洞讨论这项“有些岁数了”的新能源技术的更多可能性。

75岁的“青春期”

为了讲清楚“光生伏特”的原理，张兵展示了显微镜下光伏电池内部的粒子运动示意图。

“名为电子的无数个小球像阅兵阵列一样围绕着硅高速运转，这时我们让阳光照进来，太阳的光子达到一定强度，就能砰地一脚把电子踢跑，原来的地方就会留下一个洞。当踢走的电子小球足够多时，我们在外部用一根电线把它们都收集起来，就形成了电流。”

张兵将这一原理解释的通俗易懂，但能促成这种反应发生的材料直到1950年才被发现。那一年，美国的贝尔实验室通过硅材料半导体的实验证实了通过光伏效应规模发电的可能性。1954年4月25日，贝尔实验室宣布研制出了光电转换效率达到6%的晶硅太阳能光伏电池，并通过当时的无线电发报机等电器进行了演示。

七十多年过去了，光伏终于从成本高企，只能应用在太空、远海等场景的小众科技产品变成了大众熟知的新能源发电“主咖”。

张兵也介绍了中国光伏产业所取得的成绩：供需规模全球最大，光伏度电成本世界最低，一大批企业成长为世界头部光伏厂商，阳光电源、通威股份等产业龙头都已是中国500强企业。在社会生活中，“光伏+”与各场景的融合做出了独特贡献，中国还通过向非洲大陆提供光伏产品，支持部分欠发达地区的电力供应。

不过，75岁的光伏似乎迎来了自己的“青春期”，近年来产能过剩、低价竞争等问题困扰着行业和企业。

但在张兵来看，未来总是充满希望，新的技术仍在不断涌现，光电转换效率越来越高。她表示，自己也仍在不断思考、研究如何在夜晚、阴雨等光照不足的条件下更好利用光伏，学校新能源学院光伏方向的学生们面对产业波动，也仍对自己未来的工作、事业充满信心。

主办方阳光新能源则认为，新能源行业正从“规模优先”迈向“效益和协同优先”的高质量发展阶段，处于从设备技术引领转向电站技术引领的关键节点，越来越多的企业、研究者在创新端和应用端共同发力，光伏的下半场值得期待。

从最小的原子到最大的工程

在讲座中，张兵除了介绍“光伏效应”最基本的原子运转原理，还拿出了大量实际生活中的大工程、知名案例，比如目前全球最大、占地609.6平方公里的光伏场站青海省海南州太阳能生态发电园区、今年刚刚宣布建设规划的新疆38GW光伏项目、苹果公司飞船总部大楼的光伏屋顶、瑞士国家会议中心的光伏幕墙等。

与此同时，“科技追光之旅”还通过诸多展览展示、动手实验环节，立体展示光伏、风电、储能等新能源技术的原理、运作和实践项目。主办方表示，以馆企深度合作为纽带，能够打破科普与产业之间的壁垒，构建起全方位的沉浸式体验空间，让公众直观理解新能源电站如何发电、如何改变生活。

科技创新、科学普及已被普遍认为是实现创新发展的两翼。近年来，“院士讲科普”“企业进课堂”等活动颇为流行，科学机构和企业合作开发科普活动也被认为能让产业科普告别“纸上谈兵”，真正实现“产业实践反哺科普，科普助推产业升级”的良性循环，更充分展现新能源技术在新时代的实用价值与经济、社会效益。

在讲座互动环节，一名学生提问“既然月亮能够通过反射太阳光发出光亮，为什么我们无法利用月光发电呢？”张兵对这个似乎回答起来很简单的问题（反射的阳光强度不够）仍感到惊喜。毕竟，利用太阳光发电也是曾经无法想象的事情，科普的过程是介绍科学的原理与发展历程，目标则是为创新提供更多的可能性。追溯来时路，也是追寻通往未来的路。

人类在“宇宙往事”中寻觅新能源技术创新的路途也仍在继续，作为宇宙创生期最原始的元素和能量，氢能、核聚变能被视为大有希望的“未来能源”，而对于75岁的光伏来说，也还有更多的想象空间、创新潜力等在前方。（本文首发于钛媒体APP，作者｜胡珈萌，编辑｜蔡鹏程）