来源：上海科技报（2010-07-02）第七版
“阳光世博”助推新能源经济
——褚君浩院士谈太阳能资源开发与利用
太阳能在本届世博会里有了非常普遍的应用。比如中国馆屋顶上、周围的幕墙边以及玻璃上都安装了太阳能电池，中国馆用电量的20%来自于太阳能；瑞士馆的外面有1万个红色的“小太阳”,利用最先进的太阳能技术发出光亮；日本馆、上海企业联合馆、主题馆等也有许多太阳能利用成功的做法。
荒漠10%作发电站 可供全国一年用电
人们普遍认为，人类今后50年所面临的难题之一就是能源和环境问题。过去100年里，人口增加、二氧化碳排放增加、温度上升。北极的格陵兰岛冰盖就是一个十分典型的例子，1992年，格陵兰岛表面覆盖的冰盖还是比较多的；而到了2002年，这个冰盖已经缩小了。
冰川是地球上淡水的主要来源之一，所以全世界对当前地球变暖问题非常重视。而地球上的石油、天然气、煤等都具有一定的稀缺性，比如石油的产量在经过一个顶峰以后，就要开始逐渐下降了。与这些不可再生能源相对应的，是可再生能源，其中之一就是太阳能，它是无穷无尽的，可以不断地使用。
现在普遍认为，在未来几十年中，太阳能所利用要占到70%左右。中国也有一个预测，到2030年，我们国内的能源缺口是50%，而这个缺口有很大一部分要用太阳能来提供。德国最近提出一个计划，到2050年有80%的用电量需要太阳能来提供电力。
地球上1平方米，如果利用太阳能的话，一年平均可以提供1600度电，如果转化效率是10%，那就是160度电。如果你有10个平方米，就是1600度电，基本相当于一个家庭一年所用电量。
从全国的角度来考虑：我们国家荒漠的面积是157万平方公里，如果考虑太阳能电池效率10%，那么只要用这个荒漠面积的10%，去做太阳能发电站，就可以提供我国一年的用电需求。
“制造大国”与“应用小国”
光可以变成热。科技工作者正在寻找新的材料、新的结构，来提高太阳能电池的效能。可以把太阳能电池放在屋顶上面，可以对用电器进行送电，也可以把电直接送到电网里。此外，还可以做到建筑上面、屋顶上面，实现并网发电。
现在各种太阳能电池的90%还是多晶硅电池和安晶硅电池，其他还有非晶硅电池等。从2007年开始，我国就成为世界太阳能电池的制造大国，在中国大陆地区，占全世界太阳能电池产量的27%，台湾地区则占9.2%，加起来超过36%。但是我国是太阳能应用的小国，近年来太阳能应用量只占全世界应用量的0.7%。
据预测，随着太阳能电池的产量不断增加，成本会越来越低，薄膜电池所占比例也会越来越高，因为太阳能光伏技术有很多优点：阳光随处可得、安全可靠、没有噪声、没有污染等等。但是它有一个缺点，比如阴天太阳能电池发电就会受影响，而且能量密度低，不能够连续发电。所以当前全世界正在兴起一个探索高效率低成本太阳能技术的热潮，主要目的就是降低成本、提高效率、延长寿命。
当前我国在太阳能电池方面还存在一些问题，前几年是“三缺少”，现在逐步变成“两缺少”、“一缺少”，最后会变成不缺少。所谓“三缺少”，一个是多晶硅材料短缺，但是现在已经有所改进，去年进口了2万吨，产能很大，但是好多工厂不能制备出好的多晶硅材料。第二是缺少市场，2007年数据可以看出，我们太阳能应用的份额只有07%，但是我们的产量占到全球的三分之一，当然这一点现在也在改变。国家为此出台了一些鼓励政策，这个问题近两年已经有所改善，接下来会得到更大的改善和发展。第三是缺乏核心技术，一些科技企业经过这两年不断的提高，在核心技术上面也有所发展，而且一些研究所、大学，都在建立相应的研发机构和重点实验室，这个在将来也会得到一步步地改变。
当前太阳能电池技术的发展方向，一个是物理化集成太阳能等级多晶硅，第二个是发展硅基太阳能电池，第三个是发展高效率薄膜太阳能电池，另外要探索新型太阳能电池技术，还要探索先进的光伏发电系统。
低碳地球建设 呼唤新能源经济
现在信息技术、材料技术、新能源技术使得人类可以建设智慧地球、数字地球、低碳地球、绿色地球、和谐地球，而这也正是转变经济发展的重要机遇。太阳能资源开发与利用就促进了低碳地球的建设，整个经济结构将向着可再生能源经济与传统经济结构相结合的能源体系发展。非常活跃的新能源产业，已经预示着相关产业链正在形成一个巨大的新能源经济。
回顾一下，第一次产业革命，18世纪热力学规律的发现，促进了蒸汽机和纺织机技术，并使冶金、机械制造、交通运输等产业发生了全新的变化。第二次产业革命是19世纪的能量守衡转化定律和电磁学定律的发现，促进能源革命, 使照明、动力等突变性飞跃，引发电机电器、通讯等一系列新兴产业。第三次产业革命是量子力学、相对论、原子物理、固体物理、现代光学和半导体科学规律的发现，促进了电子技术、微电子技术、原子能技术、光学技术、新材料技术、信息技术等的发展。
现在的特点就是科学技术转化为生产力的速度加快，科学和技术密切结合相互促进，科学技术各领域之间相互渗透。那么21世纪，第四次产业革命到底是什么科学原理来促进，出现在什么方面？是新能源技术、信息技术还是生命科学？从当前的情况来看，可能就是在这些方面，会悄悄使我们进入第四次产业革命的阶段。希望科技人员能够通过光电科学技术的研究，光电能源的转换、太阳能电池、城市能源环境来建设一个低碳地球，建设一个绿色的地球，来促进这个世界向更和谐、更绿色，可持续方向发展。