【中玻網(wǎng)】在現(xiàn)在和未來，人類能否發(fā)明一種技術(shù)，像植物利用陽光制造能量一樣直接利用太陽能？答案是肯定的。這種技術(shù)就是具備多種優(yōu)勢的太陽能光伏技術(shù)。太陽能的競爭方式是核心技術(shù)競爭，誰掌握了技術(shù)，誰就掌握了能源。從中國相關(guān)部門制定的一系列政策來看，中國有望搶占先機(jī)。
　　
　　“葉綠素式革命”
　　
　　人類對(duì)光伏的追求可以總結(jié)為一句簡單的話：人類要像葉綠素一樣利用太陽能。
　　
　　自然界一直有一套太陽光捕捉系統(tǒng)，從靠前個(gè)綠色生命誕生算起，這套系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)了247億年。這就是光合作用。
　　
　　人們對(duì)光合作用的研究已經(jīng)持續(xù)了200余年，頗有收獲。1845年，德國科學(xué)家邁爾首先發(fā)現(xiàn)植物有將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的本領(lǐng)。1864年，德國科學(xué)家薩克斯發(fā)現(xiàn)光合作用能夠產(chǎn)生淀粉。1880年，德國科學(xué)家恩吉爾發(fā)現(xiàn)了能夠釋放氧氣的葉綠體。20世紀(jì)初，德國化學(xué)家維爾斯泰特發(fā)現(xiàn)了葉綠素—在綠色植物中含量較豐富，被視為捕光復(fù)合物。這是一個(gè)具有典型正20面體對(duì)稱結(jié)構(gòu)的空心球體，其中布滿了色素分子，以便吸收光能并進(jìn)行傳遞。
　　
　　奇妙的葉綠素和光合作用激發(fā)人們做延伸思考：在自己的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，人類能不能發(fā)明一種人工制造的葉綠素，進(jìn)而直接利用太陽能呢？
　　
　　雖然人類早在19世紀(jì)就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了太陽光照射到材料上引發(fā)的“光起電力”效果并進(jìn)行研究，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)了光生伏效果明顯應(yīng)，又嘗試用金屬–半導(dǎo)體結(jié)來制造太陽能電池，但太陽能電池技術(shù)的時(shí)代直到20世紀(jì)50年代才較終到來。這主要得益于人們對(duì)半導(dǎo)體物理性質(zhì)的深入了解，而且加工技術(shù)也上了一個(gè)新臺(tái)階。
　　
　　1954年，靠前個(gè)有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的單晶硅太陽能電池在貝爾實(shí)驗(yàn)室誕生，其創(chuàng)造者是貝爾實(shí)驗(yàn)室的皮爾遜、富勒和蔡平。他們發(fā)現(xiàn)，若在硅中摻入一定的微量雜質(zhì)，經(jīng)過太陽光照射，其中會(huì)產(chǎn)生電流，而且從光能到電能的轉(zhuǎn)化率達(dá)到10%左右。
　　
　　因?yàn)樗軐?shí)現(xiàn)利用光電材料吸收光能后發(fā)生光電轉(zhuǎn)化，人類獲取太陽能的方式也因科技的發(fā)展而逐漸走向真實(shí)的“葉綠素式”的獲取。
　　
　　進(jìn)入21世紀(jì)，科研人員對(duì)葉綠素的研究又有了新打破：為了應(yīng)對(duì)弱光環(huán)境，有些植物還衍生出了吸收長波光線的色素。2010年，研究人員在西澳大利亞鯊魚灣的一個(gè)藻青菌菌落中偶然提取到這種葉綠素，將其命名為葉綠素f。它能夠吸收紅光和紅外線，波長范圍為0.7~0.8微米（紅外線的波長是0.77~1000微米）。
　　
　　科學(xué)家們開始嘗試?yán)霉夂献饔迷硌兄齐姵亍１热�，將植物里的葉綠素提取出來，放到人工制備的膜里，從以葉綠素為主的捕光系統(tǒng)到光反應(yīng)中心，再加上10種輔助因子（如錳、鐵、鎂等）的共同作用，光合作用這個(gè)復(fù)雜且精巧的系統(tǒng)先把光轉(zhuǎn)化成電，再轉(zhuǎn)化為固定狀態(tài)的化學(xué)能。
　　
　　如今，模擬光合作用原理的電池已經(jīng)制造出來了，這就是染料敏化電池。染料敏化電池是用敏化劑類人工合成染料代替了植物中的葉綠素。2011年11月19日，國內(nèi)較早的新型染料敏化太陽能電池項(xiàng)目在青島高新區(qū)膠州灣北部園區(qū)投產(chǎn)。
　　
　　光合作用是世界上較偉大的化學(xué)反應(yīng)之一，通過太陽能電池實(shí)現(xiàn)的光伏發(fā)電也是偉大的研究成果，它從根本上改變了人類利用能源的方式。
　　
　　太陽能發(fā)電是對(duì)太陽能的直接利用，從根本上改變了人類利用能源的方式。終有一天，人類將能夠像綠色植物一樣，直接利用取之不盡、用之不竭的太陽能�，F(xiàn)在，薄膜的光電轉(zhuǎn)化率已經(jīng)達(dá)到15%~20%，其產(chǎn)生的能量沒有任何污染，而且?guī)缀跏橇闩欧牛@是人類能源利用的方式！
　　
　　因而，光伏發(fā)電可稱為“葉綠素式”的光伏革命，它將是世界上較偉大的能源革命之一。通過葉綠素式的能源革命，人類將回歸較初的能源形態(tài)。