近日,《科創(chuàng)中國(guó)·院士開(kāi)講》第七期在西瓜視頻、抖音和今日頭條同步上線。本期嘉賓是中國(guó)科學(xué)院院士、中科院化學(xué)研究所研究員李永舫,他就太陽(yáng)能的應(yīng)用和太陽(yáng)電池進(jìn)行了廣泛、深入而又前沿的講解,并向廣大抖音網(wǎng)友講述了中國(guó)太陽(yáng)電池行業(yè)如何在十幾年的時(shí)間內(nèi),不僅成本降低九成,還連續(xù)42次刷新最高能源轉(zhuǎn)化效率,成為“中國(guó)名片”的歷程。
李永舫院士是我國(guó)最早開(kāi)展聚合物太陽(yáng)電池研究的先行者之一,開(kāi)發(fā)了低成本高效聚合物媒體光伏材料。他曾獲得過(guò)國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng),中科院自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。
“太陽(yáng)照到地球上的能量是我們現(xiàn)在消耗能量的1萬(wàn)倍,只要能把太陽(yáng)能有一個(gè)很小的比例利用,就可以解決能量問(wèn)題。”演講一開(kāi)始,李永舫院士短短一句話,勾起了網(wǎng)友對(duì)太陽(yáng)能的強(qiáng)烈興趣。
接下來(lái),李永舫院士就太陽(yáng)能電池的應(yīng)用做出了詳細(xì)講解。太陽(yáng)能電池,又叫太陽(yáng)電池,是太陽(yáng)能利用的重要方向。演講中,李永舫院士對(duì)已經(jīng)商品化的硅太陽(yáng)電池,以及前沿的鈣鈦礦太陽(yáng)電池和有機(jī)聚合物太陽(yáng)電池,做出了一一介紹。
尤其就硅太陽(yáng)電池——當(dāng)前太陽(yáng)電池產(chǎn)業(yè)化的主要領(lǐng)域,李永舫院士從發(fā)展歷程、市場(chǎng)形勢(shì)和應(yīng)用前景等多角度進(jìn)行了具體介紹。他表示,硅晶太陽(yáng)電池已經(jīng)達(dá)到了大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的程度。我國(guó)在硅太陽(yáng)電池領(lǐng)域具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),其實(shí)驗(yàn)室能源轉(zhuǎn)化效率已從20年前17%、18%,到現(xiàn)在能達(dá)到23%,2014年來(lái)已42次打破最高紀(jì)錄。
21世紀(jì)的頭一個(gè)10年,中國(guó)太陽(yáng)能行業(yè)尤其是硅太陽(yáng)電池領(lǐng)域,曾經(jīng)造就多個(gè)中國(guó)首富,并占據(jù)全球產(chǎn)量最大的份額。然而,由于當(dāng)時(shí)“兩頭在外”(技術(shù)在外,市場(chǎng)在外)的頑疾,最終在國(guó)外的反傾銷(xiāo)調(diào)查等多重壓力下,從高峰步入低谷。
此后,在行業(yè)從業(yè)者、科研工作者的持續(xù)努力下,我國(guó)太陽(yáng)電池行業(yè)在過(guò)去的8年里不斷地快速發(fā)展,不僅擺脫了“技術(shù)在外”的束縛,實(shí)現(xiàn)了42次實(shí)驗(yàn)室能源轉(zhuǎn)化效率的刷新;同時(shí)也不再受到“市場(chǎng)在外”的掣肘,產(chǎn)量依然保持“頭把交椅”的地位,占據(jù)全球三分之二甚至更高,其中國(guó)內(nèi)市場(chǎng)更是高速發(fā)展,使用量已占產(chǎn)量一半以上。
此外,太陽(yáng)電池的生產(chǎn)成本也比十幾年前下降了90%,已經(jīng)可以與火力發(fā)電、水力發(fā)電成本可比,有些地方甚至低于市場(chǎng)電價(jià)的成本。成本下降也幫助行業(yè)擺脫了對(duì)于政府補(bǔ)貼的依賴(lài)。2021年開(kāi)始我國(guó)取消光伏補(bǔ)貼后,行業(yè)依然能夠生存,且存在應(yīng)用場(chǎng)景多樣、綠色低碳等優(yōu)點(diǎn)。
“硅太陽(yáng)電池也是我們中國(guó)人的一個(gè)名片,現(xiàn)在在國(guó)際上影響非常大的,并且我們是處于國(guó)際領(lǐng)先水平的一個(gè)領(lǐng)域。”李永舫院士在演講中這樣說(shuō)。當(dāng)前,硅太陽(yáng)電池行業(yè)已經(jīng)成長(zhǎng)成為中國(guó)“雙碳戰(zhàn)略”的排頭兵,依然擁有非常大的發(fā)展空間。
李永舫院士還介紹了其他幾種太陽(yáng)電池。最近十幾年,鈣鈦礦太陽(yáng)電池發(fā)展迅速,其實(shí)驗(yàn)室效率從過(guò)去的1%發(fā)展到了現(xiàn)在的25.7%左右,大面積制備的效率也已經(jīng)超過(guò)了15%。相比硅太陽(yáng)電池,鈣鈦礦電池厚度僅有幾百個(gè)納米,更輕薄、成本更低,很有可能在最近幾年就會(huì)實(shí)現(xiàn)商用。
有機(jī)聚合物太陽(yáng)電池是真正的輕薄柔一類(lèi)新型太陽(yáng)電池,最近幾年發(fā)展很快。其活躍層厚度僅有100-200納米,相比硅的100多微米輕薄了上千倍,既可以做成柔性器件,也可以做成半透明器件。
在采訪環(huán)節(jié),李永舫院士表示,再有十年、二十年,太陽(yáng)能就可以用在汽車(chē)上;一百年左右時(shí)間內(nèi),人類(lèi)將實(shí)現(xiàn)清潔能源全覆蓋。加之在我國(guó)雙碳目標(biāo)下,光伏產(chǎn)業(yè)還有很大的發(fā)展空間。他鼓勵(lì)年輕網(wǎng)友將來(lái)選擇光伏,這個(gè)行業(yè)將有很大的發(fā)展。
《院士開(kāi)講》由中國(guó)科協(xié)打造的“科創(chuàng)中國(guó)”與抖音、西瓜視頻等聯(lián)合出品。此前已有中國(guó)科學(xué)院院士毛明、劉嘉麒、張旭,中國(guó)工程院院士徐志磊、孫寶國(guó)等在該節(jié)目中分別開(kāi)講。用戶(hù)可在抖音、西瓜視頻、今日頭條搜索“院士開(kāi)講”觀看。
原標(biāo)題:李永舫院士抖音開(kāi)講:太陽(yáng)電池十幾年成本降九成,已成中國(guó)名片