能环宝内刊分享：最老的新能源——太阳能的开发利用！作为太阳系的中心，太阳在整个太阳系内所起到的作用不言而喻。虽然相距约1.5亿公里，但太阳给地球带来源源不断的光和热，使地球上的万物不再处于冷却状态和无边黑暗。俗话说，万物生长靠太阳。假如没有太阳，地球上可能也就没有生命的存在。

　　我们从地球上看，太阳就像一个“燃烧的大火球”，其实这是太阳内部无时无刻不在进行的核聚变反应。而太阳能就是由太阳内部氢氦聚变释放出巨大核能而产生的，来自太阳的辐射能量。

　　我们人类所需要的能量绝大部分直接或间接地来自太阳。比如，植物通过光合作用释放氧气、吸收二氧化碳，并把太阳能转变成化学能在体内贮存下来。从根本上说，煤炭、石油、天然气等化石能源，也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代演变形成的一次能源。并且，地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能也都是来源于太阳。因此，从广义上来说，太阳能包括的范围很大。而狭义的太阳能，则限于太阳辐射能的光热、光电的直接转换。

　　自地球上有生命诞生以来，就主要以太阳提供的辐射能生存。根据记载，人类利用太阳已有3000多年的历史。

　　在考古遗址中人们发现，早期人类将房子的入口朝向太阳，以便在冬季最大程度的接收热量。在炎热的夏季，茅草屋顶可以隔热遮阳；或者将生活空间建在地下、半地下，以降低室内温度。

　　人类很早就懂得以阳光晒干物件，或者将新鲜食物晒干脱水以便长期储存，并在漫长的历史进程中发明利用阳光制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。

　　我国的建筑奉行“坐北朝南”的设计理念，这也是充分利用太阳的经典案例。我国处于北半球、欧亚东部，大部分陆地位于北回归线以北，太阳多从东偏南升起，从西边落下。坐北朝南的设计，在冬天可以使更多太阳光线进入室内，而在夏天可以避开下午直射的阳光。

　　中外都有制作凹面镜的记载。北宋沈括的《梦溪笔谈》中就记载了凹面镜聚光的原理，可谓太阳灶的雏形。欧洲文艺复兴时，达芬奇看到工人用凹面镜焊接，市民用凹面镜烹煮食物，建议制造大型凹面镜，以充分利用太阳，为工厂或锅炉提供热量。

　　虽然人类拥有利用太阳的漫长历史，但将太阳能作为一种能源和动力加以利用，只有400来年的历史。而真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”、“未来能源结构的基础”，则是近年的事。这也是太阳能被称为新能源的原因。

　　1615年，法国工程师所罗门·德考克斯发明了世界上第一台太阳能驱动的发动机，利用太阳能加热空气使其膨胀做功抽水。在此后的200多年里，发明家创造出多种太阳能动力发动机，虽然价格昂贵、实用价值不大，却推动太阳能的发展走上多元化的道路。

　　1839年，19岁的法国科学家埃德蒙·贝克勒尔在实验时将两片铂金属电极插入到氯化银酸性溶液中。在测量这些电极之间的电流时，他发现光线中的电流略大于黑暗中的电流，他将这种现象命名为光生伏特效应。这场实验中观测到的小小光电流，在百年之后为人类的能源利用带来重大变革。

　　1860年代后期，麦克斯韦等科学家们发现半导体材料——硒的电导率受到光的影响。英国科学家威廉·格里尔斯·亚当斯和他的学生理查德·埃文斯·戴发现硒在光线下会产生电能，证明了固体金属可以直接将光转换为电能。

　　1907年，爱因斯坦提供了基于光子量子假设的光电效应理论解释。1912-1916年，美国实验物理学家罗伯特·安德鲁斯·米利肯通过实验证实了爱因斯坦对光电效应的猜想，为太阳能光伏的发展提供了坚实的理论支撑NG体育官方入口。

　　1916年，波兰化学家扬·柴可拉斯基发现了提纯单晶硅的拉晶工艺，为太阳能光伏技术提供了材料基础。

　　1940年，美国半导体专家拉塞尔·奥尔制造出固态二极管的基本结构PN结，进一步推动了太阳能光伏发电迈向工业领域的进程。

　　1953年，美国物理学家达里尔·恰宾、杰拉尔德·皮尔松和化学家卡尔文·绍瑟·福勒首次制成了实用单晶硅太阳能电池，诞生了将太阳能转换为电能的实用光伏发电技术。

　　从此，太阳能依托光伏发电技术走向更广阔的空间，在航天、交通、通信及电力供应等众多领域得以广泛应用。

　　世界上最珍贵的东西，往往是免费的，比如阳光和空气。阳光无差别的撒向人间，为我们带来光和热。如何最大程度地利用宝贵的太阳能资源，成为各国人民的共同愿望。

　　第二次世界大战后，一些有远见的人士注意到石油和天然气资源正在迅速减少，呼吁人们重视这一问题，从而兴起太阳能研究热潮。但由于太阳能利用技术处于成长阶段，并且投资大、效果不理想，难以与常规能源竞争，因而得不到公众、企业和政府的重视和支持。

　　1973年中东战争爆发，石油输出国组织将石油减产、提价，从而引发“能源危机”。这次危机在客观上使人们认识到：现有的能源结构必须彻底改变，应加速向未来能源结构过渡。从此，许多国家尤其是工业发达国家，重新加强了对太阳能及其他可再生能源的支持，在世界上再次兴起了开发利用太阳能的热潮。但随着石油价格的回落，太阳能的发展又陷入低谷：产品价格居高不下，缺乏竞争力；技术没有重大突破，没能降本增效，打击研究信心。

　　由于大量燃烧化石能源，造成了全球性的环境污染和生态破坏，对人类的生存和发展构成威胁。在这样的背景下，1992年联合国在巴西召开“世界环境与发展大会”，通过了《里约热内卢环境与发展宣言》《21世纪议程》《联合国气候变化框架公约》等一系列重要文件，把环境与发展纳入统一的框架，确立了可持续发展的模式。这次会议之后，世界各国加强了清洁能源技术的开发，将利用太阳能与环境保护结合在一起，使太阳能利用走出低谷，逐渐得到加强。

　　2004年，德国率先推出太阳能发电补贴政策，此后多国跟进，对太阳能发电进行大力扶持和推广。虽然此后各国又降低或取消补贴，但太阳能发电经过优胜劣汰，展现出强劲发展态势，全球太阳能发电装机呈现快速增长趋势。

　　如今，为了应对气候变化的挑战，世界各国都提出了碳中和目标，绿色低碳和可持续发展已经成为国际共识。这为以太阳能发电为代表的新能源发展创造了条件，世界各国对太阳能的重视也提高到前所未有的高度。在这样的背景下，拥有漫长发展史却被称为新能源的太阳能将创造无法想象的奇迹！

　　我国的太阳能发电起步较晚，早期的产业化发展依靠两头在外（原料和技术依靠外国）取得一些成绩，但很快遭到国外的政策压制，陷入低谷。所幸我国政府及时出台扶持政策，相关企业积极创新发展，利用产业优势、资本条件和人才储备，很快走出困境，并取得突出成绩。

　　在政策方面，2006年开始实施的《中华人民共和国可再生能源法》，拉开了太阳能发电快速发展的序幕；2013年国务院印发《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》，拯救了被压制的光伏产业，明确了发展光伏产业对调整能源结构、推进能源生产和消费、促进生态文明建设具有重要意义。

　　2006年以来，为鼓励和扶持光伏产业的发展，国家发改委、财政部、工信部、国家能源局、住建部等多部门密集出台支持和规范光伏产业发展的政策性文件，其范围包括了生产、销售、财税、补贴、土地政策等产业发展的各个相关方面。仅2022年，就有《“十四五”现代能源体系规划》《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》《“十四五”可再生能源发展规划》等重磅政策。

　　在扩大光伏市场方面，2009年实施“金太阳”工程，2015年实施“光伏领跑者计划”，2021年至今实施“整县分布式光伏开发试点”和“大型风电光伏基地项目”。截至2021年底，我国太阳能发电新增装机、累计装机分别连续9年、7年位居世界第一！

　　在光伏技术方面，从晶硅到薄膜、从多晶到单晶、从集中式到组串式逆变器，光伏产业多个环节都曾掀起过“路线之争”，其根本原因在于降本增效，提升光伏的经济性和竞争力。在生产线专用设备方面，从硅材料生产，硅片加工，电池片、组件的生产到与光伏产业链相关检测设备、模拟器等都具备成套供应能力，部分产品甚至还实现了不同程度的出口。我国光伏企业掀起了一轮又一轮的科技创新热潮，拿出一个又一个科研成果，一步一步建立起扎实稳定的供应链，短短几年时间，光伏上中下游全产业链都实现了飞速发展。2021年的数据显示，我国光伏产业为全球市场供应了58%的多晶硅、93%的硅片、75%的电池片、73%的组件。

　　2020年9月，我国在联合国大会上提出2030碳达峰、2060碳中和目标；2021年3月，我国提出“构建以新能源为主体的新型电力系统”；2022年1月，我国提出，把促进新能源和清洁能源发展放在更加突出的位置，积极有序发展光能源、硅能源、氢能源、可再生能源……

　　一系列顶层设计，为我国发展太阳能指明了方向。在政策、材料、市场、核心技术等要素全部具备的情况下，我国的太阳能将发展到新的高度！