产学研结合:一所一院
中山大学太阳能系统研究所,位于中山大学东校区,正式成立于2004年,为“光电材料与技术国家重点实验室”的重要组成部分,2005年获得广东省教育厅重点实验室建设项目资助,2011年获得批准建立“广东省
光伏技术重点实验室”。
“通俗地讲,我们研究所在做的就是努力将廉价的、环保的能源送进千家万户,普及、利用太阳能,像现在基本家家户户都有热水器一样,”邱开富说,“这其中的关键就是要降低利用太阳能的成本,使得它和使用火电、水电的价格持平。”
据介绍,研究所注重科研,主要进行太阳电池的研究,涵盖新材料制备、高效电池探究和组件效率衰减监测等。目前正在研究的方向为拓宽太阳电池光谱和高效太阳电池。两者都是为了提高电池的光电转换率,其中前者一方面包括寻找其它材料和硅一起形成异质结,即太阳电池的核心部分——p-n结。如果p-n结中p型、n型的材料都为硅,则称之为“同质结”,否则称为“异质结”。不同的材料吸收太阳光的波段不一样,硅吸收的波段有限,那么通过找到另一些材料和硅结合,可以拓宽电池所能吸收的光谱,利用更多的太阳光。另一方面,则是研究叠层太阳电池,也就是将两个电池做在一起。高效太阳电池方向,则是基于常规电池的对其结构、细节进行一些改进。
“几十年前就有理论证明太阳电池最高的光电转换率为30%,经过这么长时间的发展,最高的效率已经提高到了25%,现在还要寻求提升的话,需要花很大的精力才能提高一点一点,”邱开富略开玩笑地说,“所以很多时候,我们做的有点吃力不讨好。”
总体而言,国内在太阳电池领域的研究仍是跟在国外后面。“形象地说,国外是第一梯队,国内是第二梯队,就比如某种高效太阳电池首次在国外公布,国内才开始进行这一方面的研究。”邱开富举例说。
相较于研究所,企业具有设备和人才上的优势,在相关领域的研究往往走在前面。但企业也会寻求和研究所的合作。太阳能系统研究所和企业合作的项目一般都是企业牵头,双方之间数据共享。据介绍,企业一方会提供材料、设备支持,通过合作可以不用费时费力在企业内部组建研发室,省时省力地获得需要的数据。
同样是广东省光伏技术重点实验室的重要组成部分,顺德中山大学太阳能研究院是顺德区政府和中山大学于2010年共建的,由顺德区政府批复并出资兴建,重点开展太阳电池性能检测、太阳电池缺陷检测与修复、新型电池与组件技术、老旧组件衰减机制分析及回收研究、光伏电站设计、光伏集成应用开发、光伏技术培训以及相关的光伏政策与产业规划等工作以及咨询服务。