“過去與未來一樣嶄新?！?/p>

人類不斷追尋新的能源，卻也像是孜孜不倦地挖掘著這世界的古老故事。

不滿足于身邊的樹木，于是找到了古代動植物的遺產(chǎn)——煤炭、石油；化石燃料導(dǎo)致大氣污染、全球變暖，于是將目光轉(zhuǎn)向“造物者之無盡藏”——風(fēng)能、太陽能等清潔的可再生能源。

今天為人所熟知的新能源發(fā)電方式——光伏發(fā)電，找到的是約45.7億年前誕生的太陽。

從第一縷陽光照到緊隨太陽誕生的地球，到現(xiàn)在也已超過45億年，但人類找到利用光伏發(fā)電的方法，距今才僅僅75個年頭。

8月27日，華北電力大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師張兵在國內(nèi)首個聚焦新能源電站的沉浸式科普展——陽光新能源與中國科協(xié)新技術(shù)開發(fā)中心發(fā)起的“追光者節(jié)?科技追光之旅”北京收官站上，向數(shù)十名中小學(xué)生和家長、聽眾們講述了光伏的“來時路”，也介紹了光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，并打開腦洞討論這項“有些歲數(shù)了”的新能源技術(shù)的更多可能性。

75歲的“青春期”

為了講清楚“光生伏特”的原理，張兵展示了顯微鏡下光伏電池內(nèi)部的粒子運(yùn)動示意圖。

“名為電子的無數(shù)個小球像閱兵陣列一樣圍繞著硅高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這時我們讓陽光照進(jìn)來，太陽的光子達(dá)到一定強(qiáng)度，就能砰地一腳把電子踢跑，原來的地方就會留下一個洞。當(dāng)踢走的電子小球足夠多時，我們在外部用一根電線把它們都收集起來，就形成了電流。”

張兵將這一原理解釋的通俗易懂，但能促成這種反應(yīng)發(fā)生的材料直到1950年才被發(fā)現(xiàn)。那一年，美國的貝爾實驗室通過硅材料半導(dǎo)體的實驗證實了通過光伏效應(yīng)規(guī)模發(fā)電的可能性。1954年4月25日，貝爾實驗室宣布研制出了光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到6%的晶硅太陽能光伏電池，并通過當(dāng)時的無線電發(fā)報機(jī)等電器進(jìn)行了演示。

七十多年過去了，光伏終于從成本高企，只能應(yīng)用在太空、遠(yuǎn)海等場景的小眾科技產(chǎn)品變成了大眾熟知的新能源發(fā)電“主咖”。

張兵也介紹了中國光伏產(chǎn)業(yè)所取得的成績：供需規(guī)模全球最大，光伏度電成本世界最低，一大批企業(yè)成長為世界頭部光伏廠商，陽光電源、通威股份等產(chǎn)業(yè)龍頭都已是中國500強(qiáng)企業(yè)。在社會生活中，“光伏+”與各場景的融合做出了獨(dú)特貢獻(xiàn)，中國還通過向非洲大陸提供光伏產(chǎn)品，支持部分欠發(fā)達(dá)地區(qū)的電力供應(yīng)。

不過，75歲的光伏似乎迎來了自己的“青春期”，近年來產(chǎn)能過剩、低價競爭等問題困擾著行業(yè)和企業(yè)。

但在張兵來看，未來總是充滿希望，新的技術(shù)仍在不斷涌現(xiàn)，光電轉(zhuǎn)換效率越來越高。她表示，自己也仍在不斷思考、研究如何在夜晚、陰雨等光照不足的條件下更好利用光伏，學(xué)校新能源學(xué)院光伏方向的學(xué)生們面對產(chǎn)業(yè)波動，也仍對自己未來的工作、事業(yè)充滿信心。

主辦方陽光新能源則認(rèn)為，新能源行業(yè)正從“規(guī)模優(yōu)先”邁向“效益和協(xié)同優(yōu)先”的高質(zhì)量發(fā)展階段，處于從設(shè)備技術(shù)引領(lǐng)轉(zhuǎn)向電站技術(shù)引領(lǐng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，越來越多的企業(yè)、研究者在創(chuàng)新端和應(yīng)用端共同發(fā)力，光伏的下半場值得期待。

從最小的原子到最大的工程

在講座中，張兵除了介紹“光伏效應(yīng)”最基本的原子運(yùn)轉(zhuǎn)原理，還拿出了大量實際生活中的大工程、知名案例，比如目前全球最大、占地609.6平方公里的光伏場站青海省海南州太陽能生態(tài)發(fā)電園區(qū)、今年剛剛宣布建設(shè)規(guī)劃的新疆38GW光伏項目、蘋果公司飛船總部大樓的光伏屋頂、瑞士國家會議中心的光伏幕墻等。

與此同時，“科技追光之旅”還通過諸多展覽展示、動手實驗環(huán)節(jié)，立體展示光伏、風(fēng)電、儲能等新能源技術(shù)的原理、運(yùn)作和實踐項目。主辦方表示，以館企深度合作為紐帶，能夠打破科普與產(chǎn)業(yè)之間的壁壘，構(gòu)建起全方位的沉浸式體驗空間，讓公眾直觀理解新能源電站如何發(fā)電、如何改變生活。

科技創(chuàng)新、科學(xué)普及已被普遍認(rèn)為是實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的兩翼。近年來，“院士講科普”“企業(yè)進(jìn)課堂”等活動頗為流行，科學(xué)機(jī)構(gòu)和企業(yè)合作開發(fā)科普活動也被認(rèn)為能讓產(chǎn)業(yè)科普告別“紙上談兵”，真正實現(xiàn)“產(chǎn)業(yè)實踐反哺科普，科普助推產(chǎn)業(yè)升級”的良性循環(huán)，更充分展現(xiàn)新能源技術(shù)在新時代的實用價值與經(jīng)濟(jì)、社會效益。

在講座互動環(huán)節(jié)，一名學(xué)生提問“既然月亮能夠通過反射太陽光發(fā)出光亮，為什么我們無法利用月光發(fā)電呢？”張兵對這個似乎回答起來很簡單的問題（反射的陽光強(qiáng)度不夠）仍感到驚喜。畢竟，利用太陽光發(fā)電也是曾經(jīng)無法想象的事情，科普的過程是介紹科學(xué)的原理與發(fā)展歷程，目標(biāo)則是為創(chuàng)新提供更多的可能性。追溯來時路，也是追尋通往未來的路。

人類在“宇宙往事”中尋覓新能源技術(shù)創(chuàng)新的路途也仍在繼續(xù)，作為宇宙創(chuàng)生期最原始的元素和能量，氫能、核聚變能被視為大有希望的“未來能源”，而對于75歲的光伏來說，也還有更多的想象空間、創(chuàng)新潛力等在前方。（本文首發(fā)于鈦媒體APP，作者｜胡珈萌，編輯｜蔡鵬程）