1839年，法國科學(xué)家E.Becquerel在他父親的實驗室中，緩慢地將兩片鉑金屬電極插入到氯化銀酸性溶液中，自此發(fā)現(xiàn)了液體的光伏效應(yīng)。一扇足以改變未來能源體系的大門就此打開。
1883年，美國科學(xué)家在鍺片上鍍上一層硒金屬電極,建立了第一塊光伏電池，即便這塊電池的轉(zhuǎn)換效率只有1%，卻讓人們第一次發(fā)現(xiàn)了可能顛覆燃煤發(fā)電的新事物。
1916年，波蘭化學(xué)家發(fā)現(xiàn)了提純單晶硅的拉晶工藝，推動了半導(dǎo)體制造業(yè)的發(fā)展;1940年，美國半導(dǎo)體專家制造出了固態(tài)二極管的基本結(jié)構(gòu)p-n結(jié)，奠定了如今太陽電池的技術(shù)基礎(chǔ);1953年，美國科學(xué)家制造出晶體硅太陽電池，每個大約2厘米，轉(zhuǎn)換效率約為4%。從此，太陽電池開始走向工業(yè)領(lǐng)域。
在一次次重大創(chuàng)新中，光伏完成了從“出生”到“幼年”的成長蛻變，但在這個時期，中國是缺位的。此后，光伏逐漸從“幼年”奔向成熟，中國也終于開始在光伏創(chuàng)新中嶄露頭角，并逐漸從追隨者變?yōu)橐I(lǐng)者，成為了全世界光伏創(chuàng)新的一方高地。
為了實現(xiàn)更加高效同時更低成本，中國光伏行業(yè)付出了艱苦卓絕努力。幾十年來，諸多企業(yè)前赴后繼，一代代技術(shù)“長江后浪推前浪”，不斷的創(chuàng)新、淘汰、升級、再創(chuàng)新。在這段歷史進(jìn)程中，有很多人不該被忘卻，有很多創(chuàng)新理應(yīng)寫進(jìn)教科書。
11月3日，“2020年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會”在人民大會堂召開，由天合光能主導(dǎo)(主要完成人：天合光能高紀(jì)凡、江蘇大學(xué)丁建寧、常州大學(xué)袁寧一、江蘇大學(xué)程廣貴、蘇州邁為科技周劍、常州捷佳創(chuàng)左國軍)的“高效低成本晶硅太陽能電池表界面制造關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”榮登“國家技術(shù)發(fā)明獎”名單之中，光伏登上了國家科學(xué)技術(shù)獎的至高舞臺，這是中國光伏技術(shù)創(chuàng)新的一座里程碑。
就此，華夏能源網(wǎng)就光伏技術(shù)創(chuàng)新話題特別專訪了光伏行業(yè)知名專家,中山大學(xué)太陽能系統(tǒng)研究所所長沈輝教授，以下是采訪實錄：
華夏能源網(wǎng)：近日，天合光能主導(dǎo)的“高效低成本晶硅太陽能電池表界面制造關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”獲得光伏行業(yè)首個國家技術(shù)發(fā)明獎，對于該獲獎項目，您認(rèn)為其創(chuàng)新價值如何?對于行業(yè)有何意義?沈輝：此次天合光能主導(dǎo)完成的科研工作榮獲“國家技術(shù)發(fā)明獎”，是國家對天合光能多年來在晶體硅太陽電池技術(shù)方面取得創(chuàng)新成果的肯定，也是對中國光伏行業(yè)發(fā)展的肯定。
通過數(shù)十年發(fā)展，中國首先實現(xiàn)晶體硅太陽電池技術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)移，取得了領(lǐng)先全球的成就，創(chuàng)造了中國光伏奇跡。天合光能領(lǐng)導(dǎo)層非常重視科研工作，特別是國家科技部授予的“光伏科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室”在企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展中起到了決定性的作用。
這個獎項的創(chuàng)新價值，在于晶體硅太陽電池領(lǐng)域具有共性關(guān)鍵技術(shù)的突破得到了認(rèn)可，也更讓光伏界對光伏技術(shù)作為未來主導(dǎo)能源之一充滿了信心。
華夏能源網(wǎng)：縱觀中國光伏行業(yè)發(fā)展史，重大創(chuàng)新不斷涌出，如薄膜、單晶、顆粒硅、N型電池、大尺寸硅片等，在創(chuàng)新過程中，有競爭和矛盾，更有失敗的技術(shù)和企業(yè)。您認(rèn)為在中國光伏發(fā)展史中，行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新都有何經(jīng)驗和教訓(xùn)?對于創(chuàng)新，您有哪些方面的思考可以和大家分享?沈輝：任何行業(yè)只有通過競爭與創(chuàng)新才能健康快速發(fā)展。從歷史發(fā)展來看，光伏基本理論與技術(shù)主要是由西方發(fā)達(dá)國家率先發(fā)展的，但在技術(shù)轉(zhuǎn)化與升級、大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)突破，特別是整個產(chǎn)業(yè)鏈的整合與降低成本等方面，中國光伏企業(yè)突破了重重難關(guān)，讓晶體硅太陽電池為代表的光伏發(fā)電具有了與傳統(tǒng)能源競爭的能力，這是中國人首先做到的，這一點將會載入史冊。
在中國光伏最近20年的發(fā)展過程中，我國企業(yè)在高純硅生產(chǎn)、薄膜太陽電池發(fā)展以及晶體硅太陽電池某些技術(shù)發(fā)展過程中，也付出過沉重的代價，失敗的案例不少，但總體來說，中國光伏是非常成功的，許多企業(yè)在發(fā)展中不斷積累了經(jīng)驗，能夠正確把握發(fā)展方向。
目前我們更需要理性思維，對于所謂的取代性的顛覆性技術(shù)要科學(xué)分析，不要一哄而上，更要進(jìn)一步加強(qiáng)行業(yè)界的團(tuán)結(jié)協(xié)作。此外，我們不僅要大力生產(chǎn)，更要多用與用好光伏產(chǎn)品，我們生產(chǎn)光伏是要創(chuàng)造價值，但更重要的是改變我們的能源結(jié)構(gòu)，因為中國更需要光伏發(fā)電這樣的清潔能源!
創(chuàng)新是基礎(chǔ)研究-技術(shù)發(fā)展-工藝優(yōu)化-產(chǎn)品中試-商業(yè)化生產(chǎn)的完整閉環(huán)。創(chuàng)新需要科研團(tuán)隊潛心研究為基礎(chǔ)，同時也需要洞察創(chuàng)新帶來的未來商業(yè)化價值。無論是哪種技術(shù)路線，最終需要得到市場認(rèn)可，給客戶創(chuàng)造價值，才有可能成功。另一方面，我們需要加大科研能力，發(fā)揮科技工作者的聰明才智，做長期主義者，充分認(rèn)可技術(shù)研究在行業(yè)創(chuàng)新活動中的作用。
華夏能源網(wǎng)：多年來，在諸多光伏技術(shù)和產(chǎn)品的創(chuàng)新中，起到帶頭和推動作用的從來都是龍頭企業(yè)，成功者更為成功，而失敗便可能一無所有。您對龍頭企業(yè)執(zhí)意于創(chuàng)新引領(lǐng)地位有何評價?其中對于天合光能的創(chuàng)新引領(lǐng)貢獻(xiàn)，是如何看待的?沈輝：一直以來，起到帶頭作用并推動行業(yè)發(fā)展的企業(yè)，都是以創(chuàng)新作為企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略之一。而從研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化的創(chuàng)新體系，又確保了企業(yè)的長期發(fā)展。
龍頭企業(yè)需要堅持不斷創(chuàng)新，善于投入創(chuàng)新資源，才能在自身發(fā)展的基礎(chǔ)上，帶動行業(yè)的發(fā)展。天合光能的發(fā)展戰(zhàn)略的核心，是創(chuàng)新、品牌、全球化。設(shè)立在天合光能的“光伏科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室”，在過去的10多年的時間里，集聚了一批優(yōu)秀的科研人才隊伍。第一任主任是黃強(qiáng)博士，打下了很好的發(fā)展基礎(chǔ)。后來，特別是在第二任主任馮志強(qiáng)博士領(lǐng)導(dǎo)下，在國際光伏權(quán)威Pierre Verlinden博士、Pietro Altermatt博士直接指導(dǎo)下，通過全體科研人員努力，天合光能率先取得一系列科技創(chuàng)新成果，研制的晶體硅電池與組件的轉(zhuǎn)換效率創(chuàng)造了20多項世界紀(jì)錄，國重室所取得的這些研究成果對企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展起到了決定性的作用。光伏科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室同時與國內(nèi)外行業(yè)內(nèi)頂尖科研院所建立了開放合作的機(jī)制，出成績，也就是自然而然的事了。
華夏能源網(wǎng)：在行業(yè)目前的主流創(chuàng)新中，顆粒硅、大硅片、以及包括鈣鈦礦、TOPCON和HJT在內(nèi)的新型電池都是光伏行業(yè)全力推崇的，這些技術(shù)創(chuàng)新的方向，您最看好哪一個?有哪些“坑”是應(yīng)該避開的?沈輝：擁有一個良好的、寬松的創(chuàng)新環(huán)境很重要，就是行業(yè)要允許各種技術(shù)路線和產(chǎn)品路線的自由競爭，對于原創(chuàng)性的技術(shù)更需要大力支持。
太陽電池主要分為兩大類，晶體硅電池與薄膜電池，兩類都各有各的技術(shù)優(yōu)勢與應(yīng)用市場，都值得推廣發(fā)展，多種薄膜電池都有發(fā)展機(jī)會與空間，不過晶體硅電池的主流位置很難被替代。
還有多種硅料技術(shù)、多類新型的電池結(jié)構(gòu)，不能簡單說哪一種好，哪一個不好，最終還是需要市場的檢驗。各級政府與行業(yè)界要積極營造鼓勵創(chuàng)新、百花齊放的局面，這是行業(yè)健康發(fā)展的重要基礎(chǔ)與必要保障。
華夏能源網(wǎng)：與國外相比，我們的光伏制造和應(yīng)用已經(jīng)全面領(lǐng)先，在技術(shù)創(chuàng)新方向還有差距。與國外領(lǐng)先國家相比，我們的光伏技術(shù)最應(yīng)追趕的方向，或者說最需要補(bǔ)齊的短板是什么?沈輝：中國光伏行業(yè)，從模仿創(chuàng)新，到自主創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化規(guī)?；哌^了快速發(fā)展的道路。從光伏技術(shù)的發(fā)展歷史看，中國光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展，相對美國、日本、德國等國外發(fā)達(dá)國家，歷史是比較短的。我們的原始創(chuàng)新、我們的軟硬件方面的技術(shù)積累還不夠，都還有待加強(qiáng)。只有注重科學(xué)研究，注重技術(shù)研究，積累不動搖，光伏領(lǐng)域的突破性技術(shù)，才可能在未來出現(xiàn)。
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