solar power 作為一種清潔安全、取之不盡的可再生能源，其經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益顯著，充分開(kāi)發(fā)利用solar power 已成為我國(guó)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，降低常規(guī)能源消耗走可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
當(dāng)前國(guó)家已將可再生能源開(kāi)發(fā)利用的科研和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展列為科技發(fā)展與高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域，納入國(guó)家科技發(fā)展規(guī)劃和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，并安排資金支持可再生能源開(kāi)發(fā)利用的科研、應(yīng)用示范和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
全國(guó)政協(xié)委員、海南省海口市副市長(zhǎng)王路對(duì)海南省的solar power 工程建設(shè)充滿期望。他認(rèn)為，將海南省作為“solar power 規(guī)模化利用示范省”試點(diǎn)，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
我國(guó)海南省solar power 資源豐富，是名符其實(shí)的“solar power 島”。 solar energy 在海南推廣利用有很好的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益，對(duì)保護(hù)海南生態(tài)環(huán)境十分重要。
以一家擁有200間客房的賓館為例，使用solar water heater ，一年可少用12萬(wàn)度電，節(jié)約電費(fèi)10萬(wàn)元，如果以海口市的200家酒店計(jì)算，一年可節(jié)約電費(fèi)2000萬(wàn)元。來(lái)海南省的中外游客數(shù)量龐大，并呈穩(wěn)步遞增趨勢(shì)，在該省進(jìn)行solar energy 示范推廣 ，輻射效應(yīng)良好。
據(jù)王路介紹，海南省具備solar energy 規(guī)模化利用的“先天”條件。
一是省政府高度重視。海南省政府決定從2008年起開(kāi)始加快推進(jìn)海南省solar energy 能熱水系統(tǒng)推廣應(yīng)用工作，確定海口、三亞、東方三市為海南省solar energy 熱水系統(tǒng)規(guī)模化應(yīng)用的試點(diǎn)城市。海南省提出要大力開(kāi)發(fā)和使用新型能源，并制定solar energy 等清潔能源產(chǎn)業(yè)的優(yōu)惠政策。
二是具有優(yōu)良的區(qū)位優(yōu)勢(shì)。海南地處熱帶和亞熱帶，年均日照225天，年均日照時(shí)數(shù)在2400小時(shí)以上，光照長(zhǎng)、強(qiáng)度高、陽(yáng)光穿透性強(qiáng)、空氣清潔度好，十分適宜集中開(kāi)發(fā)與大規(guī)模利用solar energy 。
三是市場(chǎng)前景廣闊。隨著海南經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，大企業(yè)、大項(xiàng)目紛紛搶灘海南，海南電力資源頻頻告急，人們生活 工作對(duì)solar energy 的需求不斷提高，城建、照明等對(duì)solar energy 的需求潛力巨大。建設(shè)時(shí)限短，建設(shè)35兆瓦發(fā)電站，solar energy 發(fā)電站僅用時(shí)半年，火電站需用3年時(shí)間，核電站則需用7至10年時(shí)間。
四是推廣基礎(chǔ)扎實(shí)。當(dāng)前全省生產(chǎn)、組裝solar water heater 的廠家有20多家，太solar water heater 在旅游接待酒店、賓館、度假村的應(yīng)用數(shù)量超過(guò)200家，在solar energy 建筑一體化系統(tǒng)、solar energy 公共路燈照明、solar energy 候車亭照明、屋頂solar energy 發(fā)電系統(tǒng)、LED 節(jié)能燈和風(fēng)光互補(bǔ)路燈等方面得到初步應(yīng)用。
王路委員建議將海南省作為“solar power 規(guī)模化利用示范省”試點(diǎn)。主要建設(shè)內(nèi)容包括海口市和三亞市要作為solar power 光伏示范城市試點(diǎn)，環(huán)島高速公路、居住小區(qū)、星級(jí)賓館、旅游景點(diǎn)solar power 利用示范，邊遠(yuǎn)山區(qū)和農(nóng)場(chǎng)solar power 光伏發(fā)電照明示范等。
國(guó)家應(yīng)扶持海南發(fā)展以石英砂礦為主要資源的加工業(yè)，帶動(dòng)solar power 電池片、電池組件以及應(yīng)用領(lǐng)域的配套發(fā)展，形成從工業(yè)硅、solar power 級(jí)硅材料及設(shè)備、硅片、電池片及組件到solar power 燈具、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)等應(yīng)用產(chǎn)品的完整產(chǎn)業(yè)鏈。他希望國(guó)家加大對(duì)海南省可再生能源利用的支持力度。制定優(yōu)惠政策，以國(guó)家可再生能源利用專項(xiàng)資金 、國(guó)家節(jié)能減排專項(xiàng)資金，重點(diǎn)支持海南省的“solar power 規(guī)模化利用”。
目前，solar power 光伏產(chǎn)業(yè)正處于歷史上最大的爆炸式成長(zhǎng)期當(dāng)中。SolFocus公司的產(chǎn)品市場(chǎng)和戶外施工主管Bob MacDonald估計(jì)，目前每年對(duì)solar module 的需求增長(zhǎng)已經(jīng)超過(guò)70％。
制約solar module 發(fā)展的主要瓶頸之一就是全球的多晶硅供應(yīng)量。超過(guò)90％的光伏市場(chǎng)使用硅晶圓作為啟動(dòng)材料。當(dāng)光子入射到硅內(nèi)的結(jié)處，就會(huì)激發(fā)產(chǎn)生自由載流子，從而產(chǎn)生電流。對(duì)這些solar power 級(jí)晶圓的規(guī)格要求比IC級(jí)晶圓低；solar power 級(jí)晶圓能夠容忍較高程度的污染，而且可以是單晶或多晶硅。當(dāng)然，IC級(jí)和solar power 級(jí)晶圓都依賴于同樣的多晶硅原材料。
直到最近，多晶硅供應(yīng)商都主要集中在規(guī)模更大的IC市場(chǎng)，IC市場(chǎng)一直穩(wěn)定地推動(dòng)硅材料的價(jià)格上揚(yáng)。長(zhǎng)期以來(lái)，solar battery 制造商都在購(gòu)買(mǎi)IC制造商的“邊角廢料”，即利用硅錠的末端部分、有缺陷的硅錠以及其它的廢料。
這種方式一直運(yùn)作良好直到solar battery 產(chǎn)業(yè)開(kāi)始以每年超過(guò)20％的速率增長(zhǎng)。Solarbuzz公司的市場(chǎng)分析人員發(fā)現(xiàn)，2005年多晶硅的合同價(jià)上漲了25％，雖然與此同時(shí)多晶硅的產(chǎn)量也增加了12％。
目前，硅材料是傳統(tǒng)solar module 的成本構(gòu)成中最大的一塊：2005年每千克硅體材料的價(jià)格約為40 美元，而每平方米的solar module 一般需要使用超過(guò)2.5千克的硅材料來(lái)產(chǎn)生約200W的電能。既然對(duì)solar battery 供應(yīng)商和客戶而言，最關(guān)鍵的參數(shù)是每瓦特電量的成本，那么提升價(jià)值的最佳途徑之一就是從更少量的半導(dǎo)體中提取更多的電量。
與IC晶圓的制造一樣，在solar battery 制造的晶圓切割和成形過(guò)程中也會(huì)損失大量的硅。只需要對(duì)電池設(shè)計(jì)做很小的改動(dòng)，就能夠降低這種由切割損耗帶來(lái)的制造成本。這就是Evergreen Solar公司的“線帶”技術(shù)的基本思想。用兩根線從熔融硅材料中拉下一薄片硅。該硅薄片能夠直接用于下一步的制造，而無(wú)需進(jìn)行傳統(tǒng)硅錠所要求的鋸切和成形工藝。
其它的方法利用修改的solar battery 設(shè)計(jì)來(lái)減少所需的硅用量。如果只是簡(jiǎn)單地使用更薄的晶圓或在玻璃上淀積硅，就會(huì)造成成本和效率目標(biāo)之間的沖突；然而，一個(gè)硅薄層允許更多的入射光簡(jiǎn)單地穿透它而不會(huì)被吸收和產(chǎn)生電流。所以，介于兩者之間的一層多孔硅能夠用作反射體，以俘獲那些過(guò)去被白白浪費(fèi)掉的光子。多孔硅層還可能有助于保護(hù)外延層，使其免受下方的冶金級(jí)晶圓的污染。但是IMEC的光伏項(xiàng)目主管Jef Poortmans認(rèn)為，需要進(jìn)行更深入的研究來(lái)了解外延層是否保持足夠的清潔度。
一旦solar energy 電池設(shè)計(jì)放棄體硅而采用薄膜層，那么關(guān)于使用硅的各種爭(zhēng)論就開(kāi)始變得沒(méi)有意義了。雖然目前還存在供應(yīng)限制，但是體硅材料容易獲得，與其它的半導(dǎo)體相比也不貴，即便它并非產(chǎn)生光電流的最佳材料。此外，硅只能吸收solar energy 光譜中較小區(qū)域內(nèi)的光；它對(duì)紅外光的吸收最弱，但紅外光是solar energy 輸出中最強(qiáng)的部分。
多結(jié)solar battery 通過(guò)采用吸收范圍不同的材料來(lái)對(duì)更大范圍內(nèi)的solar energy 譜加以利用。例如，SolFocus采用鍺襯底來(lái)吸收紅外光，并添加GaAs和InP層來(lái)吸收藍(lán)光和紫外光，以用于航空領(lǐng)域。
不幸的是，多結(jié)solar battery 的價(jià)格是硅電池的兩倍。太空中是沒(méi)有辦法獲得化石燃料來(lái)產(chǎn)生電能的，但是solar battery 在地面應(yīng)用的成本要求就嚴(yán)格得多。要想縮小solar battery 板的尺寸很困難，但是通過(guò)使用透鏡來(lái)聚焦solar energy ，集光器能夠降低給定電池板所需的半導(dǎo)體材料用量。SolFocus公司的多結(jié)solar battery 能夠吸收的太陽(yáng)光譜范圍是硅電池的兩倍，而集光器能夠聚焦太陽(yáng)光使其強(qiáng)度增大約500倍。因此，只需solar battery 的半導(dǎo)體材料用量的1/1000就能夠獲得同樣多的電能。
太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)由太陽(yáng)能熱量收集器組成，它是一個(gè)流動(dòng)的系統(tǒng)，將熱量轉(zhuǎn)移到需要的地方，同時(shí)也是作為一個(gè)熱量的收集裝置。這套系統(tǒng)可以被用作加熱生活用水，游泳池水，或?yàn)榭臻g供熱。如果你生活在南方或是有等量陽(yáng)光照射的地方，利用太陽(yáng)能熱水器會(huì)為你節(jié)省50 ％到80 ％的熱量。不可否認(rèn)，初始的費(fèi)用是很大的，但是回報(bào)更大。如果你是生活在國(guó)外的話，政府會(huì)給予一定的補(bǔ)貼。那間接是鼓勵(lì)人們購(gòu)買(mǎi)清潔環(huán)保的產(chǎn)品。
Solar Attic Fans是一個(gè)極好的例子，也是一個(gè)使你的家庭使用能源更有效率無(wú)需再花費(fèi)大筆金錢(qián)的簡(jiǎn)單方法。這需要減少空調(diào)從你的小閣樓上排出熱空氣。安裝一個(gè)Solar Attic Fans可以使你的屋面材料在一個(gè)相對(duì)低的溫度狀態(tài)，同時(shí)也防止了水汽的集聚，從而延長(zhǎng)屋面材料的使用壽命。這也起到防止霉變和，以及減少過(guò)敏原和污染的效果