三、 轉化的靈感

在一個明媚的清晨，迎著海風，漫步在金黃潔凈的沙灘上。掬起一把細沙，在陽光的照射下，你會看到沙粒間有一些白色的亮點在反光，似乎是在向你眨眼，在暗示著什么。

文明的進步，讓人類得以破譯出自然的暗示，窺探自然的語匯。這白色的亮點就是石英，主要成分是二氧化硅SiO2。二氧化硅，通過冶煉獲得硅粉，再經一系列化學的、物理的提純工藝就可生成高純度多晶硅硅錠。硅錠經過切片、刻蝕、清洗、絲網印刷、測試等一系列工藝加工成電池片，電池片再經過層壓、焊接等工序封裝成組件。直到這時，一塊能光照發電的太陽能電池組件才算最終制造完成。整個過程集中了人類在物理、化學、微電子等一系列最頂尖的知識和技術，堪稱人類智慧的結晶。

粗糙的沙粒轉化為精湛的電池，對陽光的照射的反應從簡單的反射轉變成復雜的能量吸收、電能的轉換，仿佛人類將生命的活力注入進了這些冰冷的砂石中，這背后又是一種怎樣的靈感啊。

光伏電池的發電原理是光電效應：太陽光照在半導體P-N結上，形成新的空穴-電子對，在P-N結電場的作用下，光生空穴由N區流向P區，光生電子由P區流向N區，接通電路后就形成電流。從發現光電效應到可以大規模地制造商業用光伏電池，人類用了一百年的時間。

人類自生發展的歷史就是一部人類不斷發現能源、獲取能源、轉化能源的歷史。我們的生活無時無刻都離不開能源的轉換。食物鏈的本質就是一個龐大的能源轉換過程，人只是這個鏈上的一小環。每個人天生就有一種渴望支配和獲取更多能源的本能，這就是人性的貪婪或者說是進取精神。當你有能力支配更多的能源時，你就能夠吃上更精美的食物，住上更豪華的房子，體驗到更完美的旅行。

晶體硅電池發展的趨勢是低成本發電，這是光伏技術的發展方向。低成本的實現途徑包括效率提高、成本下降及組件壽命提升三方面。效率的提高依賴工藝的改進、材料的改進及電池結構的改進。目前的電池光電轉化效率，多晶硅約16%，非晶硅薄膜約9%。成本的下降依賴于現有材料成本的下降、工藝的簡化及新材料的開發。組件壽命的提升依賴于組件封裝材料及封裝工藝的改善。因而，晶體硅電池發電的平價上網時間表除了與產業規模的擴大有關外，最重要的依賴于產業技術（包括設備和原材料）的改進。

在原材料方面， 多晶硅料是光伏行業的核心原料。我國已經基本掌握了西門子法，以協鑫光伏為代表的多晶硅企業率先掌握了冷氫化工藝技術，在大規模合成、高效提純、低電耗還原、四氯化硅氫化等關鍵技術環節取得了突破，實現了廢氣的閉環回收利用和污染零排放。率先實現了每公斤20美元的生產成本。

在電池制造工藝方面， 人類更是無所不用其極。通過離子注入技術提高摻雜的均勻性。利用不足100微米的金剛線，提高切割速度，降低線損和硅片厚度。在電池表面等離子制絨，延長入射光光程，并通過內表面反射減少反射損失，提高轉換效率。僅靠工藝水平的改進對電池效率的提升空間已經越來越有限，電池效率的進一步提升將依賴新結構、新工藝的建立。具有產業化前景的新結構電池包括選擇性發射極電池、異質結電池、背面主柵電池及N型電池等。這些電池結構采用不同的技術途徑解決了電池的柵線細化、選擇性擴散、表面鈍化等問題，可以將電池產業化效率提升2～3個百分點。

在設備制造方面，設備投資是電池生產線建設的初始投資中的主要部分，是制約電池成本下降的主要因素之一。中國電池的制造成本世界最低，就是部分地歸因于設備的國產化。從原材料制造到電池制造再到組件制造，中國設備國產化程度較高，但是在幾種價值較高的關鍵設備上雖然實現了國產化但技術水平還與國外有一定差距，無法實現大規模市場應用，如還原爐、PECVD設備、燒結爐和全自動絲印機。中國光伏人仍需努力。

凡此總總，不一而足。電池的每一個百分點的效率進步無不凝聚著人類探索自然的智慧和勇氣，每一個百分點的成本降低無不彰顯著人類在制造實踐中的巧思和靈感。

隨著人類地不斷探索，電池轉化效率的提升和電池成本的降低，光伏平價上網正在加速逼近。2012年，光伏組件的成本已達到每瓦0.72USD，光伏系統成本已達到每瓦1.4USD，光伏發電的成本已達到每度電0.15USD。在某些歐洲國家，這意味著在工業用電已經實現了平價上網。在不久的將來，光伏發電將能夠在更多國家的普通電力市場上和水電、核電進行平等的市場競爭，成為人們日常生活中重要的電力來源。

光伏的本質，是將不可再生能源轉換成為可再生能源的載體，將它由死邊活，由有限變無限，最終完全擺脫化石能源對人類的束縛。讓我們想象一下，90年后地球上化石能源耗盡，全球居民用電50%來源于光伏。而中國那時完全用太陽能為電力在制造光伏電池，控制著全球光伏80%產能，這種能源威懾力遠遠超出核武器。不費一兵一卒，我們就可以輕易讓敵國熄火。只有從這個戰略高度，你才能理解控制全球新能源制高點重要性。提前布局、規劃引導，擴大全球市場份額，開放國內并網，要比去限制它、阻礙它，要明智得多。

以目前光伏電池達到的轉化效率和成本，按照電池組件25年的使用壽命計算，1W太陽能組件在25年中能夠產生32.62度電，而1W太陽能電站從硅料開始直到電池、組件、電站系統建成，共需要消耗0.95度電。這意味著，晶硅電池僅用0.8年就可實現生產電池所消耗的電能能量的返回，隨后輸出源源不斷的綠色能源。

客觀的講，從整個太陽能產業鏈來看，太陽能是沒有污染、低耗能的。只是上游生產環節是有污染和非低碳的但是可控的。隨著多晶硅技術進步，低能耗還原、冷氫化、高效提純等關鍵技術環節進一步提高，副產物綜合利用率進一步增強。先進企業能耗已達到40千瓦時/千克、生產成本達到19美元/千克的國際先進水平。“高能耗高污染”的誤導和妖魔化，是一些別有用心的人編造出來的謊言。海外的既得利益者對中國光伏業近幾年在技術上、產能上的超越式發展，羨慕嫉妒恨。企圖從輿論上誤導，從海外市場上雙反圍剿，從專利技術上遏制。國人必須保持客觀清醒，正本清源，反戈一擊。

收集陽光就是我們的使命。還有比光伏更光榮更具公益精神的產業嗎？光伏行業初期難免會碰到各種問題和困難，隨著產業技術的成熟、市場規模的擴大，所有問題都將迎刃而解。歷史必將證明，誰都無法阻止光伏前進的車輪。中國在這場新的戰略能源競賽中，必須先拔頭籌，當仁不讓。

對于人類而言，太陽能是無限的，而制造電池的原料-硅，它在地球上的儲量也幾乎是無限的。硅位于元素周期表第四族，在地殼中分布很廣，在所有元素豐度分布的順序上占第二位，僅次于氧。這難道僅僅是一個巧合嗎？當人類還無法參透這其中的深思熟慮、巧妙布局時，我們只能由衷地感謝自然的慷慨和大度了。

海風在輕撫著沙灘，金色的陽光讓天空更加蔚藍，人們海灘上自由地嬉戲、漫步。我們衷心祈禱自然能賦予人類更多的靈感，讓這個無比美麗的地球家園得以世代延續。可再生能源的利用，終將幫助人類實現我們為之追求了幾千年的夙愿-能源自由。我們堅信，這一天必將到來。