我国蓬勃发展的光伏产业还带动了太阳能热水器、太阳能建材行业的发展。例如,山东是全球最大的太阳能热水器制造基地;河北、辽宁、湖南等地的太阳能建材行业也在快速崛起。
不过,在全球太阳能产业链中,原料、技术和设备基本被发达国家垄断,中国太阳能企业从事的工作主要是终端产品的工艺改进和制造。尤其光伏产业,我国90%以上的原料和设备依靠进口,约95%以上的产品用于出口;我们处在产业链上层次较低的加工环节,核心技术基本都在国外。
国内企业在太阳能电厂的控制器、逆变器、蓄电池等外围产品上已经有可靠的技术积累。但是,在多晶硅薄膜电池、非晶硅薄膜电池、多元化合物薄膜电池、聚合物薄膜电池、染料敏化太阳能电池、柔性光伏电池等核心技术领域,我国尚缺乏具有工业竞争力的自主知识产权产品。例如,国外已研制出轻便、纤薄,可折叠、卷曲的光伏电池。它可使汽车、服装变成小型光伏电站。再如,国外开发出了厚度小于0.1毫米,重量小于1克,面积小于1/2平方分米的微型光伏电池,可使手机、收音机等小型电子产品依靠太阳能,告别现有的蓄电池或者充电电池。
我国虽然在光伏发电,即第一代“太阳能发电”技术上没有掌握足够多的核心技术,但是在第二代“太阳能发电”技术上,已经初步获得重大突破。我国各级政府,尤其宇航、军工部门应当加大对第二代“太阳能发电”技术的支持力度,促进其快速实现产业化。该技术来自我国浙江企业。它不但可用太阳能发电,而且可用一切热源发电。
发电技术的发展经历了水轮驱动、水坝涡轮叶片驱动、蒸汽驱动、内燃机驱动、天然气涡轮驱动、燃煤蒸汽涡轮驱动、原子能驱动等发电方式。这些发电方式都包含机械运动,噪声很大,并普遍造成环境的变迁与污染。
第一次全球“石油危机”之后,宇宙飞船率先应用的半导体太阳能发电技术,开始大量获得民用。该技术的优点是:没有机械运动与机械损耗,非常安静、环保。其缺点是:太阳能转换为电能的效率不高。该技术用光伏原理来发电:例如,硅原子有4个电子,在纯硅中掺入有5个电子的原子如磷原子,可获得带负电的N型半导体;在纯硅中掺入有3个电子的原子如硼原子,可获得带正电的P型半导体。P型、N型半导体结合在一起时,则接触面会形成电势差;太阳光照射到PN结后,空穴由N极区向P极区移动,电子则由P极区向N极区移动,形成电流。在低光谱区,光子基本上被全部浪费;在高光谱区,光子被大量消耗。这就导致传统的光伏发电技术一般不能超过29%的光电转化比率。