中山大学教授沈辉：光伏技术创新要做“长期主义者”

作者／小于

来源／华夏能源网

1839年，法国科学家E．Becquerel在他父亲的实验室中，缓慢地将两片铂金属电极插入到氯化银酸性溶液中，自此发现了液体的光伏效应。一扇足以改变未来能源体系的大门就此打开。

1883年，美国科学家在锗片上镀上一层硒金属电极，建立了第一块光伏电池，即便这块电池的转换效率只有1％，却让人们第一次发现了可能颠覆燃煤发电的新事物。

1916年，波兰化学家发现了提纯单晶硅的拉晶工艺，推动了半导体制造业的发展；1940年，美国半导体专家制造出了固态二极管的基本结构p－n结，奠定了如今太阳电池的技术基础；1953年，美国科学家制造出晶体硅太阳电池，每个大约2厘米，转换效率约为4％。从此，太阳电池开始走向工业领域。

在一次次重大创新中，光伏完成了从“出生”到“幼年”的成长蜕变，但在这个时期，中国是缺位的。此后，光伏逐渐从“幼年”奔向成熟，中国也终于开始在光伏创新中崭露头角，并逐渐从追随者变为引领者，成为了全世界光伏创新的一方高地。

为了实现更加高效同时更低成本，中国光伏行业付出了艰苦卓绝努力。几十年来，诸多企业前赴后继，一代代技术“长江后浪推前浪”，不断的创新、淘汰、升级、再创新。在这段历史进程中，有很多人不该被忘却，有很多创新理应写进教科书。

11月3日，“2020年度国家科学技术奖励大会”在人民大会堂召开，由天合光能主导（主要完成人：天合光能高纪凡、江苏大学丁建宁、常州大学袁宁一、江苏大学程广贵、苏州迈为科技周剑、常州捷佳创左国军）的“高效低成本晶硅太阳能电池表界面制造关键技术及应用”荣登“国家技术发明奖”名单之中，光伏登上了国家科学技术奖的至高舞台，这是中国光伏技术创新的一座里程碑。

就此，华夏能源网就光伏技术创新话题特别专访了光伏行业知名专家，中山大学太阳能系统研究所所长沈辉教授，以下是采访实录：

华夏能源网：近日，天合光能主导的“高效低成本晶硅太阳能电池表界面制造关键技术及应用”获得光伏行业首个国家技术发明奖，对于该获奖项目，您认为其创新价值如何？对于行业有何意义？

沈辉：此次天合光能主导完成的科研工作荣获“国家技术发明奖”，是国家对天合光能多年来在晶体硅太阳电池技术方面取得创新成果的肯定，也是对中国光伏行业发展的肯定。

通过数十年发展，中国首先实现晶体硅太阳电池技术创新到产业化转移，取得了领先全球的成就，创造了中国光伏奇迹。天合光能领导层非常重视科研工作，特别是国家科技部授予的“光伏科学与技术国家重点实验室”在企业创新发展中起到了决定性的作用。

这个奖项的创新价值，在于晶体硅太阳电池领域具有共性关键技术的突破得到了认可，也更让光伏界对光伏技术作为未来主导能源之一充满了信心。

华夏能源网：纵观中国光伏行业发展史，重大创新不断涌出，如薄膜、单晶、颗粒硅、N型电池、大尺寸硅片等，在创新过程中，有竞争和矛盾，更有失败的技术和企业。您认为在中国光伏发展史中，行业的技术创新都有何经验和教训？对于创新，您有哪些方面的思考可以和大家分享？

沈辉：任何行业只有通过竞争与创新才能健康快速发展。从历史发展来看，光伏基本理论与技术主要是由西方发达国家率先发展的，但在技术转化与升级、大规模产业化关键技术突破，特别是整个产业链的整合与降低成本等方面，中国光伏企业突破了重重难关，让晶体硅太阳电池为代表的光伏发电具有了与传统能源竞争的能力，这是中国人首先做到的，这一点将会载入史册。

在中国光伏最近20年的发展过程中，我国企业在高纯硅生产、薄膜太阳电池发展以及晶体硅太阳电池某些技术发展过程中，也付出过沉重的代价，失败的案例不少，但总体来说，中国光伏是非常成功的，许多企业在发展中不断积累了经验，能够正确把握发展方向。

目前我们更需要理性思维，对于所谓的取代性的颠覆性技术要科学分析，不要一哄而上，更要进一步加强行业界的团结协作。此外，我们不仅要大力生产，更要多用与用好光伏产品，我们生产光伏是要创造价值，但更重要的是改变我们的能源结构，因为中国更需要光伏发电这样的清洁能源！

创新是基础研究－技术发展－工艺优化－产品中试－商业化生产的完整闭环。创新需要科研团队潜心研究为基础，同时也需要洞察创新带来的未来商业化价值。无论是哪种技术路线，最终需要得到市场认可，给客户创造价值，才有可能成功。另一方面，我们需要加大科研能力，发挥科技工作者的聪明才智，做长期主义者，充分认可技术研究在行业创新活动中的作用。

华夏能源网：多年来，在诸多光伏技术和产品的创新中，起到带头和推动作用的从来都是龙头企业，成功者更为成功，而失败便可能一无所有。您对龙头企业执意于创新引领地位有何评价？其中对于天合光能的创新引领贡献，是如何看待的？

沈辉：一直以来，起到带头作用并推动行业发展的企业，都是以创新作为企业发展的战略之一。而从研发到产业化的创新体系，又确保了企业的长期发展。

龙头企业需要坚持不断创新，善于投入创新资源，才能在自身发展的基础上，带动行业的发展。天合光能的发展战略的核心，是创新、品牌、全球化。设立在天合光能的“光伏科学与技术国家重点实验室”，在过去的10多年的时间里，集聚了一批优秀的科研人才队伍。第一任主任是黄强博士，打下了很好的发展基础。后来，特别是在第二任主任冯志强博士领导下，在国际光伏权威Pierre Verlinden博士、Pietro Altermatt博士直接指导下，通过全体科研人员努力，天合光能率先取得一系列科技创新成果，研制的晶体硅电池与组件的转换效率创造了20多项世界纪录，国重室所取得的这些研究成果对企业创新发展起到了决定性的作用。光伏科学与技术国家重点实验室同时与国内外行业内顶尖科研院所建立了开放合作的机制，出成绩，也就是自然而然的事了。

华夏能源网：在行业目前的主流创新中，颗粒硅、大硅片、以及包括钙钛矿、TOPCON和HJT在内的新型电池都是光伏行业全力推崇的，这些技术创新的方向，您最看好哪一个？有哪些“坑”是应该避开的？

沈辉：拥有一个良好的、宽松的创新环境很重要，就是行业要允许各种技术路线和产品路线的自由竞争，对于原创性的技术更需要大力支持。

太阳电池主要分为两大类，晶体硅电池与薄膜电池，两类都各有各的技术优势与应用市场，都值得推广发展，多种薄膜电池都有发展机会与空间，不过晶体硅电池的主流位置很难被替代。

还有多种硅料技术、多类新型的电池结构，不能简单说哪一种好，哪一个不好，最终还是需要市场的检验。各级政府与行业界要积极营造鼓励创新、百花齐放的局面，这是行业健康发展的重要基础与必要保障。

华夏能源网：与国外相比，我们的光伏制造和应用已经全面领先，在技术创新方向还有差距。与国外领先国家相比，我们的光伏技术最应追赶的方向，或者说最需要补齐的短板是什么？

沈辉：中国光伏行业，从模仿创新，到自主创新和产业化规模化，走过了快速发展的道路。从光伏技术的发展历史看，中国光伏产业技术发展，相对美国、日本、德国等国外发达国家，历史是比较短的。我们的原始创新、我们的软硬件方面的技术积累还不够，都还有待加强。只有注重科学研究，注重技术研究，积累不动摇，光伏领域的突破性技术，才可能在未来出现。