我国风电✿✿★★、光伏等资源丰富✿✿★★，发展新能源潜力巨大鈴木茜✿✿★★。经过持续攻关和积累✿✿★★，我国多项新能源技术和装备制造水平已全球领先✿✿★★，建成了世界上最大的清洁电力供应体系✿✿★★，新能源汽车✿✿★★、锂电池和光伏产品还在国际市场上形成了强大的竞争力✿✿★★，新能源发展已经具备了良好基础✿✿★★，我国成为世界能源发展转型和应对气候变化的重要推动者✿✿★★。据中国光伏行业协会统计✿✿★★，2024年✿✿★★，我国光伏产业规模持续扩大✿✿★★，多晶硅太阳成集团✿✿★★、硅片✿✿★★、电池片✿✿★★、组件产量同比增长均超10%✿✿★★，电池片✿✿★★、组件出口量分别同比增加46.3%✿✿★★、12.8%✿✿★★；我国光伏新增装机超乎预期✿✿★★，达到277.57GW（吉瓦）✿✿★★，同比增长28.3%鈴木茜✿✿★★，光伏累计装机突破880GW✿✿★★；2025年全球光伏装机将继续保持增长✿✿★★，新增装机仍将维持高位✿✿★★。光伏产业在推动我国新能源高质量发展✿✿★★、助力共建清洁美丽的世界等方面作出重要贡献✿✿★★。

　　太阳能储存量大✿✿★★，没有环境污染✿✿★★，是重要的可再生清洁能源✿✿★★。当阳光从1.5亿公里外照耀地球时✿✿★★，除了在大气层中的反射✿✿★★、吸收和散射✿✿★★，大约50%的能量可以照射到地球表面✿✿★★，其地面辐射的平均强度是每平方米1366瓦✿✿★★。因此✿✿★★，从理论上讲✿✿★★，只需将照射在地面的太阳光能量利用万分之一✿✿★★，就可以满足人类现在的能源需求✿✿★★。

　　我们平时所说的太阳能✿✿★★，一般指太阳能光热和太阳能光伏✿✿★★，其分别利用了阳光的光热效应和光伏（光电）效应✿✿★★。光热效应是指将太阳的能量集聚起来✿✿★★，再转换成热能✿✿★★。如在我国城乡广泛应用的太阳能热水器✿✿★★、太阳能灶等✿✿★★，也包括将太阳能转换成热能后✿✿★★，再利用热能发电这一形式✿✿★★。而光伏效应则是将太阳能通过太阳电池✿✿★★，直接转换成电能✿✿★★。这种光电转换主要借助半导体器件的“光生伏特”效应进行✿✿★★，不仅可以用于空间站✿✿★★、卫星供电✿✿★★，还可以用于家庭✿✿★★、工厂屋顶电站以及大型太阳能光伏电站太阳成集团✿✿★★，实现大规模并网发电✿✿★★。

　　太阳能光伏研究的历史不到200年✿✿★★，实际应用70多年✿✿★★，大规模应用则集中于近20年✿✿★★。1839年✿✿★★，法国实验室首先观察到光伏现象✿✿★★，发现光照在盐酸液体上可以产生电流✿✿★★。1876年✿✿★★，科学家在硒材料上观察到光照使固体产生电流的现象✿✿★★。几年后鈴木茜鈴木茜✿✿★★，科学家利用硒薄膜制备了第一个太阳能光伏电池✿✿★★，在阳光下产生电流✿✿★★。直到1905年✿✿★★，爱因斯坦揭示光电原理以后✿✿★★，人们才真正理解太阳能光电转换的奥秘✿✿★★。1954年✿✿★★，借助硅半导体技术✿✿★★，贝尔实验室发明了现代意义上的太阳能电池✿✿★★，光电转换效率达到6％✿✿★★，从此开启了现代太阳能光伏技术和产业发展的时代✿✿★★。

　　太阳能电池最早应用于卫星✿✿★★。1958年✿✿★★，人们在卫星上首次使用太阳电池✿✿★★。十几年后✿✿★★，我国制造的第二颗人造卫星也使用了太阳电池鈴木茜✿✿★★。太阳电池的研究成功✿✿★★，为卫星✿✿★★、空间站等现代航天系统提供能源动力✿✿★★，促进人类航天事业发展鈴木茜✿✿★★。鉴于当时的技术和产业基础✿✿★★，太阳电池成本非常高✿✿★★，很难大规模生产应用✿✿★★。因此✿✿★★，很多国家开始加大对太阳能光伏的研究力度✿✿★★，以提升电池的光电转换效率✿✿★★，降低成本✿✿★★。

　　自1954年用硅材料制备的太阳电池问世以来✿✿★★，人们尝试开发多种材料制备太阳电池✿✿★★，都可以实现太阳能的光电转换✿✿★★。不过✿✿★★，以硅材料为基础的太阳能光伏技术不断发展太阳成集团✿✿★★，凭借其成本低✿✿★★、寿命长鈴木茜✿✿★★、可靠性高✿✿★★、技术成熟等优点✿✿★★，成为太阳能光伏技术的主流✿✿★★。所以✿✿★★，光伏产业如今仍以硅光伏为主✿✿★★，产业链涉及金属（冶金）硅太阳成集团✿✿★★、高纯多晶硅✿✿★★、硅片✿✿★★、硅电池✿✿★★、硅组件和太阳能电站等产业✿✿★★，还涉及光伏玻璃✿✿★★、聚乙烯醇薄膜✿✿★★、铝合金支架✿✿★★、逆变器等众多原辅料产业✿✿★★。相关产业始终以“提高效率太阳成集团✿✿★★、降低成本”为目标✿✿★★，通过技术革新实现单位电能成本的最低化✿✿★★。

　　以硅片制造产业为例✿✿★★，要提高硅电池的效率✿✿★★，需要提高硅片原子晶格排列的完整性✿✿★★，减少硅晶体的缺陷和杂质✿✿★★。因此✿✿★★，硅片制备技术从早期低成本的非晶硅✿✿★★、铸造多晶硅✿✿★★，逐步转变为高质量✿✿★★、高纯度的直拉单晶硅太阳成集团✿✿★★，标志硅材料质量的少数载流子寿命不断提高✿✿★★，达到700微秒以上✿✿★★，为太阳能电池效率的提升提供材料基础鈴木茜✿✿★★。

　　2000年以来✿✿★★，硅晶体生长制造工艺通过多种技术创新不断降低成本✿✿★★。以前✿✿★★，直拉单晶硅直径3—4英寸✿✿★★，现在增加到10英寸以及12英寸✿✿★★。过去在晶体炉中制备直拉单晶硅时✿✿★★，每一只石英坩埚只能生长一根单晶硅太阳成集团✿✿★★，原料多晶硅装填重量只有100多公斤✿✿★★；现在✿✿★★，借助连续添加原材料技术✿✿★★，一只坩埚可以连续不间断地生长8—10根单晶硅✿✿★★，原料多晶硅装填重量超过1000公斤✿✿★★。以前✿✿★★，4英寸直拉单晶硅长度一般小于2米✿✿★★，现在一根直径10英寸的单晶硅长度可以超过6米✿✿★★。上述生长技术的发明和发展✿✿★★，使硅片制造成本大幅降低✿✿★★。

　　与此同时✿✿★★，单晶硅加工技术的发展也让人眼前一亮✿✿★★。以前是利用金刚砂轮内圆切割技术✿✿★★，之后发展出砂浆线切割技术✿✿★★，现在是利用金刚线切割技术✿✿★★，硅片切割效率显著提升✿✿★★。同时✿✿★★，用于太阳电池的硅片厚度从300微米降低到130—150微米✿✿★★，硅片切片损失从200多微米厚度降到35—40微米✿✿★★。这些单晶硅加工技术的创新发展✿✿★★，同样显著降低了生产成本✿✿★★。

　　另外✿✿★★，太阳电池技术也在不断创新✿✿★★。在电池工艺方面✿✿★★，从初始的简单结构电池工艺✿✿★★，到背面增加背场✿✿★★、正面增加绒面的基本电池工艺✿✿★★，再到如今的隧穿氧化层钝化接触✿✿★★、异质结电池工艺✿✿★★，新技术使太阳电池的光电转换效率持续提升✿✿★★，为太阳能光伏产业的快速发展提供了直接驱动力✿✿★★。未来✿✿★★，新材料（如钙钛矿）和硅光伏技术的结合✿✿★★，将为太阳电池效率进一步提升拓展新的空间✿✿★★。

　　从全球范围来看✿✿★★，我国光伏产业前景广阔✿✿★★。自上世纪50年代研制出太阳电池后✿✿★★，中国持续深耕光伏产业✿✿★★。上世纪90年代✿✿★★，为解决西部偏远地区的电力供应问题✿✿★★，独立光伏用户和小型光伏电站逐渐开始建设✿✿★★，特别是2002年前后我国实施的“光明工程”“送电到乡”等工程✿✿★★，为解决偏远地区人们用电难起到重要作用✿✿★★。2005年✿✿★★，我国制定了可再生能源法✿✿★★，大力推进太阳能✿✿★★、风能等可再生能源开发利用✿✿★★，为我国太阳能光伏产业飞速发展和相关技术世界领先奠定坚实基础✿✿★★。

　　近年来✿✿★★，用于光伏的单晶硅生长和加工技术创新主要源于中国✿✿★★，太阳电池效率的多项世界纪录也由中国企业创造✿✿★★。可以说✿✿★★，在整个硅太阳能光伏产业链上✿✿★★，中国走在世界前端✿✿★★。在太阳能光伏的应用（电站）方面✿✿★★，从2007年的0.02吉瓦到2023年的216.3吉瓦✿✿★★，安装量增加了1万倍以上✿✿★★。中国太阳能光伏年安装量已经连续11年占据世界首位✿✿★★，成为名副其实的太阳能光伏应用大国✿✿★★。太阳能光伏技术和产业成为中国推动科技进步✿✿★★、发展新质生产力的缩影太阳成集团✿✿★★。

　　从零起步✿✿★★，从跟跑到领跑✿✿★★，我国光伏行业近年来实现跨越式发展✿✿★★，重点环节国产化程度大幅提升✿✿★★，以高科技✿✿★★、高附加值✿✿★★、引领绿色转型成为出口新增长点✿✿★★。能源是国民经济的命脉✿✿★★，是人类生存和发展的物质基础✿✿★★，在构建新发展格局中发挥着举足轻重的作用✿✿★★。太阳能光伏的应用和快速发展✿✿★★，为我国实现“双碳”目标✿✿★★，建设更加环保✿✿★★、更加清洁的家园提供了重要途径✿✿★★，同时也为实现我国能源自主可控提供了重要的解决方案✿✿★★。

　　（作者杨德仁为中国科学院院士✿✿★★、杭州国际科创中心首席科学家✿✿★★，获得国家自然科学奖二等奖✿✿★★、国家技术发明奖二等奖✿✿★★、何梁何利科学与技术进步奖等奖项）

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