11月19日，首屆中澳科技創(chuàng)新高峰研討會(huì)在中國(guó)科學(xué)院學(xué)術(shù)會(huì)堂舉辦，來(lái)自新南威爾士大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院的眾多學(xué)者就能源、全球健康、人工智能、下一代材料等四個(gè)主題發(fā)表了最新的科學(xué)見(jiàn)解。據(jù)悉，本次峰會(huì)是新南威爾士大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院以及世界領(lǐng)先的學(xué)術(shù)出版機(jī)構(gòu)施普林格•自然集團(tuán)新型的合作伙伴關(guān)系的產(chǎn)物。這個(gè)多邊的合作關(guān)系旨在為中澳兩國(guó)的聯(lián)合科研活動(dòng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，關(guān)注中澳兩國(guó)乃至全世界所面臨的重大問(wèn)題，并為兩國(guó)高層政府提供建議為目標(biāo)。

在本次峰會(huì)期間，澳大利亞新南威爾士大學(xué)光伏與可再生能源工程學(xué)院的郝曉靜博士就中澳兩國(guó)太陽(yáng)能發(fā)展的情況接受了記者的采訪。

郝曉靜, 悉尼新南威爾士大學(xué)博士

中國(guó)能源網(wǎng)： 新南威爾士大學(xué)與中國(guó)科學(xué)院的合作在太陽(yáng)能領(lǐng)域有哪些深入合作，將采取什么樣的合作模式？

郝曉靜：從今年開始把兩國(guó)在能源行業(yè)的研究者聚集起來(lái)，以人才智庫(kù)為平臺(tái)，在這個(gè)平臺(tái)上把兩國(guó)所面臨的主要的一些大的挑戰(zhàn)拿出來(lái)進(jìn)行探討。未來(lái)，我們將在人才智庫(kù)這個(gè)平臺(tái)上，每年都會(huì)審視一下我們當(dāng)前面臨的主要問(wèn)題是什么，中澳兩國(guó)在合作的時(shí)候應(yīng)該分享什么樣的強(qiáng)項(xiàng)，有什么經(jīng)驗(yàn)可以相互學(xué)習(xí)。

目前合作可以分為單個(gè)領(lǐng)域的內(nèi)部合作，以及交叉學(xué)科之間的合作。例如，在人工智能、能源方面，都有很多交叉的地方值得研究。明年開始，我們計(jì)劃把政府、大學(xué)研究院以及工業(yè)界聯(lián)合起來(lái)，尤其在新能源領(lǐng)域，更是需要政府、大學(xué)和企業(yè)三方的共同合作，從而促進(jìn)新能源行業(yè)可以健康快速的發(fā)展起來(lái)。

中國(guó)能源網(wǎng)：能否介紹一下澳大利亞光伏的發(fā)展情況，有哪些經(jīng)驗(yàn)值得中國(guó)借鑒？

郝曉靜：我覺(jué)得澳洲光行行業(yè)這幾年取得了一些成績(jī)，有些經(jīng)驗(yàn)可以分享一下。比如，澳洲政府成立了一個(gè)由政府支持科研的機(jī)構(gòu)，這個(gè)機(jī)構(gòu)相當(dāng)于一個(gè)基金機(jī)構(gòu)，它只負(fù)責(zé)支持新能源，資金支持涵蓋的領(lǐng)域從基礎(chǔ)的研究，實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化，以及產(chǎn)業(yè)化中間存在的問(wèn)題等，甚至包括后面的電站中存在的問(wèn)題，從產(chǎn)業(yè)鏈的上游到下游，全部都覆蓋了，這個(gè)機(jī)構(gòu)對(duì)近幾年澳洲的新能源發(fā)展發(fā)揮了巨大的作用。此外，澳洲的商業(yè)光伏最近也出現(xiàn)了一些新的經(jīng)營(yíng)模式，我覺(jué)得這些都是值得國(guó)內(nèi)借鑒的，比如，我們新南威爾士大學(xué)會(huì)跟電力零售商和太陽(yáng)能發(fā)電站簽署一個(gè)三方的能源協(xié)議，這個(gè)協(xié)議規(guī)定我們到2020年，新南威爾士大學(xué)所有的用電都來(lái)自太陽(yáng)能發(fā)電，這個(gè)目前還是一個(gè)示范工程，我覺(jué)得這個(gè)模式也可以在國(guó)內(nèi)推廣。

當(dāng)前，澳洲的分布式光伏行業(yè)發(fā)展很好，平均而言，5個(gè)房子里面就有1家房頂裝有太陽(yáng)能光伏發(fā)電設(shè)備，另外包括儲(chǔ)能以及水電調(diào)節(jié)太陽(yáng)能電池發(fā)電入網(wǎng)等這些領(lǐng)域都有很多的經(jīng)驗(yàn)值得雙方共同探討一下的。

中國(guó)能源網(wǎng)：剛剛您提到澳大利亞分布式光伏發(fā)展的不錯(cuò)，目前國(guó)內(nèi)發(fā)展還比較欠缺，有什么經(jīng)驗(yàn)可以在中國(guó)推廣的嗎？

郝曉靜：澳洲也有資金補(bǔ)貼，當(dāng)然，我所知的是國(guó)內(nèi)也有很多的補(bǔ)貼，但是澳洲的補(bǔ)貼是分情況的，它在制定補(bǔ)貼的過(guò)程都是經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究，看看這個(gè)補(bǔ)貼什么時(shí)候推出最合適，哪一個(gè)領(lǐng)域是可以得到刺激。在制定補(bǔ)貼的過(guò)程中，必須綜合的評(píng)估一下，這個(gè)政策是刺激了最終的消費(fèi)者，還是刺激了生產(chǎn)商，是刺激了商業(yè)，還是刺激了單獨(dú)的分布式光伏的用戶，所以，每一種情況都得相應(yīng)地制定不一樣的政策。針對(duì)哪一類市場(chǎng)，哪一類就有相應(yīng)的扶持政策，我覺(jué)得澳洲在這一塊做得相對(duì)較好，值得國(guó)內(nèi)借鑒與學(xué)習(xí)一下的。

中國(guó)能源網(wǎng)：目前，晶硅轉(zhuǎn)化率普遍已經(jīng)超過(guò)20%，未來(lái)，在技術(shù)上，光伏還能有什么突破與發(fā)展方向呢？

郝曉靜：首先從應(yīng)用領(lǐng)域上看，現(xiàn)在的晶硅價(jià)格很便宜了，其他新出來(lái)的太陽(yáng)能電池很難與它進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。目前，世界范圍上看，晶硅大概占了90%左右的市場(chǎng)，其他的薄膜大概占比是10%，當(dāng)然，薄膜有薄膜的市場(chǎng)，薄膜的優(yōu)點(diǎn)就是輕，可以彎曲，在一些領(lǐng)域如無(wú)人機(jī)等就需要薄膜。就晶硅來(lái)看，下一步發(fā)展的重點(diǎn)仍然是繼續(xù)提高它的光電轉(zhuǎn)化效率，進(jìn)一步降低它的成本，但就目前來(lái)看，晶硅成本可壓縮的空間正逐漸減少，想讓光伏發(fā)電跟火電去PK，還得需要轉(zhuǎn)化效率不斷的提高，這個(gè)方面需要晶硅本身不斷的進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)。我們可以探討一下晶硅發(fā)展的預(yù)測(cè)路線圖，這里面涉及到一個(gè)優(yōu)化匹配值的問(wèn)題，就是太陽(yáng)光照射過(guò)來(lái)的時(shí)候，它可以讓太陽(yáng)能電池對(duì)于光伏的響應(yīng)最大化，在實(shí)驗(yàn)室條件下表明這樣可以提高光電轉(zhuǎn)化效率，這個(gè)部分可能是未來(lái)發(fā)展的技術(shù)方向。

另外，關(guān)于薄膜到底能不能替代晶硅的問(wèn)題。現(xiàn)在，市場(chǎng)上90%都是晶硅，10%是薄膜。所以，現(xiàn)在有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，作為高效疊層太陽(yáng)能電池可以先跟晶硅結(jié)合，在技術(shù)上只不過(guò)是在后期供應(yīng)方面多加了一層，設(shè)計(jì)上多了一些設(shè)計(jì)而已，好處則是薄膜可以跟晶硅一起發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化。通過(guò)大規(guī)模的工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化，可以讓薄膜的成本快速的降低下來(lái)。

中國(guó)能源網(wǎng)：剛才提到晶硅疊層，現(xiàn)在是一種設(shè)想還是已經(jīng)處于研發(fā)階段了？

郝曉靜：其實(shí)，疊層太陽(yáng)能電池市場(chǎng)上早就有了，例如我們太空用的35組，我們所發(fā)射的衛(wèi)星上面通常有一個(gè)太陽(yáng)能電池，這個(gè)電池就是35組，這就是疊層太陽(yáng)能概念，成本很高，如果成本不降下來(lái)的話，地面應(yīng)用市場(chǎng)不大。當(dāng)然，還有另外一個(gè)呼聲，就是跟晶硅結(jié)合，首先晶硅很便宜，晶硅的效率已經(jīng)接近于極限了，必須有技術(shù)上疊加才能進(jìn)一步的提高轉(zhuǎn)化效率，其次，目前市場(chǎng)上90%都是晶硅企業(yè)，他們也很難拋棄現(xiàn)在的晶硅轉(zhuǎn)向另外一個(gè)方向。所以，結(jié)合這兩個(gè)方面，把薄膜和晶硅進(jìn)行結(jié)合是非常有必要的，不僅有先例如35組，在理論上也是可行的。

當(dāng)然，目前成本還是比較高的。所以，我們也在研究新的材料，比如，我們正在研發(fā)的一種材料，它是無(wú)機(jī)的銅鋅錫硫組成的，我們?cè)噲D把它的光電轉(zhuǎn)化效率提升上去，跟晶硅進(jìn)行結(jié)合。當(dāng)然，我們現(xiàn)在還在利用AI，大數(shù)據(jù)，包括根據(jù)我們現(xiàn)有這些材料的特性去設(shè)計(jì)一些材料，這些材料如果設(shè)計(jì)出來(lái)，性質(zhì)還是不錯(cuò)的。目前還只是實(shí)驗(yàn)室里的研究，但不否認(rèn)，這些材料可能會(huì)是下一代太陽(yáng)能電池上面薄膜的儲(chǔ)備材料，這可能也是市場(chǎng)發(fā)展的一個(gè)方向。

中國(guó)能源網(wǎng)：剛剛提到的銅鋅錫硫（CZTS），能詳細(xì)再談?wù)勀壳暗倪M(jìn)展情況嗎？

郝曉靜：CZTS，C是代表銅，Z是代表鋅,S是錫，這幾個(gè)東西都是完全無(wú)毒，都是地殼里儲(chǔ)量豐富的元素，成本很低。而另一個(gè)材料銅銦鎵硒CIGS，銦不是地殼儲(chǔ)量豐富的元素，未來(lái)隨著產(chǎn)量的擴(kuò)大，有可能導(dǎo)致它的價(jià)格上升，所以，我們預(yù)測(cè)銦將來(lái)是會(huì)成為限制大規(guī)模應(yīng)用的其中一個(gè)重要的原因。所以，我們實(shí)驗(yàn)室推出了CZTS來(lái)代替這個(gè)CIGS。原材料地殼儲(chǔ)量豐富而且無(wú)毒，將來(lái)發(fā)展不會(huì)受原材料限制。另外，CZTS跟晶硅結(jié)合，兩個(gè)都是無(wú)毒和長(zhǎng)期穩(wěn)定的材料，前景將是十分看好的。

當(dāng)然，當(dāng)前CZTS還可以利用現(xiàn)成一些設(shè)備，將來(lái)光電轉(zhuǎn)化效率一旦提高到20%以上，可以直接利用產(chǎn)業(yè)化的太陽(yáng)能電池設(shè)備，這將為后面節(jié)省大量的成本開支，即“低成本、高效率”，這算是它的一大優(yōu)勢(shì)。另外，CZTS作為薄膜的可柔性特點(diǎn)，也可以跟晶硅結(jié)合提高效率。當(dāng)然，它還超級(jí)穩(wěn)定，它自己本身就是一個(gè)天然的礦物質(zhì)，可耐的溫度在550到580攝氏度，在這個(gè)溫度之下可長(zhǎng)期保持穩(wěn)定。

總而言之，CZTS儲(chǔ)量豐富，跟晶硅結(jié)合之后，不僅具有可柔性而且轉(zhuǎn)化效率高，可以應(yīng)用在光伏建筑一體化的領(lǐng)域。當(dāng)然，它的抗輻射跟銅銦鎵硒CIGS比較像，抗浮躁性也很強(qiáng)。甚至，在弱光的情況之下，它的轉(zhuǎn)化效率也是很不錯(cuò)的。它的應(yīng)用范圍廣泛，可以應(yīng)用在無(wú)人機(jī)，也可以跟晶硅結(jié)合應(yīng)用在新能源汽車上。

附：郝曉靜博士：

悉尼新南威爾士大學(xué)光伏和可再生能源工程學(xué)院高級(jí)講師。她是研究?jī)?chǔ)量豐富且環(huán)保的鋅黃錫礦光伏材料世界領(lǐng)先的研究者。郝博士專注于低成本高效率的薄膜與串聯(lián)太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的研究工作，涵蓋硅、鋅黃錫礦、鈣鈦礦以及其他一些新型的儲(chǔ)量豐富且環(huán)保的光伏材料。她還為降低III-V/Si串聯(lián)電池的制造成本做出了重要的貢獻(xiàn)。

作為首屆新南威爾士大學(xué)杰出研究員及澳大利亞研究理事會(huì)（ARC）DECRA研究員，郝博士于2010年取得了悉尼新南威爾士大學(xué)的博士學(xué)位，并于2011年獲得了澳大利亞可再生能源機(jī)構(gòu)的首屆科研獎(jiǎng)學(xué)金（ARENA Research Fellowship）。郝博士的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)已創(chuàng)造了四項(xiàng)世界記錄，并敲定了儲(chǔ)量豐富且環(huán)保的鋅黃錫礦CZTS(Cu2ZnSnS4)太陽(yáng)能電池11%的基準(zhǔn)效率，以上各項(xiàng)都經(jīng)過(guò)了美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的獨(dú)立認(rèn)證。郝博士現(xiàn)已獲得了1700萬(wàn)澳元的外部競(jìng)爭(zhēng)資金，其中包括過(guò)去十年間的七次ARC和七次ARENA的撥款。作為八個(gè)ARC和ARENA撥款項(xiàng)目的首席研究者，郝博士擁有豐富的項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)。

因其在工程學(xué)領(lǐng)域的卓越貢獻(xiàn)，郝博士先后獲得了多項(xiàng)殊榮及獎(jiǎng)項(xiàng)。她還被評(píng)為新南威爾士大學(xué)科研新星20強(qiáng)（能改變世界的人），并于2017年成功入圍了著名的Judy Raper工程領(lǐng)袖獎(jiǎng)的決賽。此外，2018年10月郝博士榮獲了享有盛譽(yù)的新南威爾士州長(zhǎng)科學(xué)與工程學(xué)-能源創(chuàng)新獎(jiǎng)，該獎(jiǎng)項(xiàng)肯定了其在太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域的工作。郝博士發(fā)表了逾100篇同行評(píng)審的期刊論文，包括在Nature Energy 和Advanced Energy Materials上。