人類社會正面臨(lin)著煤炭、石(shi)油、天然(ran)氣等能源(yuan)枯竭(jie)的危機。為此(ci)，近20多年來，我(wo)國(guo)政府高度重視能源(yuan)資(zi)源(yuan)的保(bao)護與開發利用，科學家們也在加速(su)尋找取之不盡用之不竭(jie)的可(ke)再(zai)生能源(yuan)，來解決不可(ke)再(zai)生能源(yuan)的嚴重不足，切(qie)實保(bao)障(zhang)經(jing)濟和社會發展需(xu)要。

生(sheng)物光(guang)伏(fu)（BPV）利(li)用微(wei)生(sheng)物（如藍藻）作為(wei)光(guang)電轉(zhuan)換材料，具有(you)碳中性(xing)﹑良好(hao)的環境相容性(xing)和潛在(zai)低成(cheng)本(ben)等(deng)特點。據(ju)媒(mei)體近(jin)日報道，為(wei)了提高BPV光(guang)電轉(zhuan)化效率，中科院微(wei)生(sheng)物所李寅研究組(zu)另(ling)辟蹊徑，設計并創建了一個具有(you)定向電子流的合成(cheng)微(wei)生(sheng)物組(zu)，來(lai)解決(jue)藍藻直(zhi)接產電活性(xing)微(wei)弱的問題(ti)，有(you)望成(cheng)為(wei)環境更加友(you)好(hao)的新一代太陽能發電技(ji)術。

該(gai)研究(jiu)成(cheng)果引起了(le)全球業界的(de)(de)高度關注。那么(me)，傳(chuan)統光(guang)(guang)伏(fu)(fu)發(fa)(fa)電(dian)(dian)的(de)(de)主要原理是什(shen)么(me)，又會產生(sheng)哪些負面問(wen)題？除了(le)光(guang)(guang)電(dian)(dian)轉化效率，評(ping)價光(guang)(guang)伏(fu)(fu)發(fa)(fa)電(dian)(dian)效能和環(huan)保性(xing)能的(de)(de)指標(biao)還有哪些？生(sheng)物(wu)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)的(de)(de)發(fa)(fa)電(dian)(dian)原理是什(shen)么(me)，其生(sheng)物(wu)光(guang)(guang)伏(fu)(fu)技(ji)術還存(cun)在(zai)那些問(wen)題？新技(ji)術又到底有著哪些創新之處？

傳統光伏發電存在(zai)時域和地域限制

業內人士告訴記者，人類在(zai)歷(li)史(shi)進(jin)程(cheng)中曾長期依賴可再生(sheng)能源，如薪柴、秸稈等屬于生(sheng)物質能源，這些能源大(da)部(bu)分都來自(zi)太陽能的轉化，是可以再生(sheng)的能源資源。

“傳統光(guang)伏發電(dian)(dian)主(zhu)要利用了半導(dao)體(ti)的光(guang)伏效應。具體(ti)說(shuo)，就是當光(guang)照射到半導(dao)體(ti)表(biao)面后，滿(man)足(zu)條件的光(guang)能會被吸(xi)收從而(er)在半導(dao)體(ti)內(nei)產(chan)生帶負電(dian)(dian)的電(dian)(dian)子(zi)(zi)和帶正電(dian)(dian)的空穴，這兩者合稱為(wei)載(zai)流子(zi)(zi)。”江南大學理學院光(guang)電(dian)(dian)信息科(ke)學與(yu)工程系(xi)副(fu)研究員(yuan)席曦(xi)接受記(ji)者采訪時(shi)表(biao)示，如果我們(men)想(xiang)辦法把這些載(zai)流子(zi)(zi)導(dao)出(chu)(chu)來，就可將(jiang)光(guang)能轉(zhuan)換成電(dian)(dian)能輸出(chu)(chu)。

席曦認為(wei)，目前，光伏發(fa)(fa)電在可再(zai)生能(neng)源領域還是具(ju)有(you)比較大優勢(shi)的(de)(de)。相對于(yu)風能(neng)而言，光伏發(fa)(fa)電的(de)(de)安裝可以分布到各(ge)家各(ge)戶，每一(yi)(yi)個老百(bai)姓只(zhi)要有(you)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)場地均(jun)可以或(huo)大或(huo)小(xiao)的(de)(de)安裝光伏發(fa)(fa)電系統；而風能(neng)發(fa)(fa)電普通老百(bai)姓是無(wu)法安裝的(de)(de)。

“但(dan)是，光(guang)伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)也存(cun)在時(shi)(shi)域(yu)和地(di)域(yu)的(de)(de)(de)限(xian)制。時(shi)(shi)域(yu)的(de)(de)(de)限(xian)制主要(yao)有：光(guang)伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)只能(neng)白天(tian)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)，晚上不能(neng)用(yong)；甚(shen)至北方(fang)有積雪覆蓋、沙塵覆蓋時(shi)(shi)，白天(tian)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)也會受限(xian)；同(tong)時(shi)(shi)白天(tian)的(de)(de)(de)光(guang)強也有很大的(de)(de)(de)不確定性，時(shi)(shi)而飄過一朵云(yun)，時(shi)(shi)而被樹蔭遮擋一下，都會影響發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)量，因此(ci)整(zheng)個光(guang)伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)如果(guo)并網(wang)的(de)(de)(de)話，對電(dian)(dian)(dian)網(wang)的(de)(de)(de)沖(chong)擊比(bi)較(jiao)大，需要(yao)做好(hao)光(guang)伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)控(kong)制和電(dian)(dian)(dian)網(wang)的(de)(de)(de)調控(kong)。”席(xi)曦說。

但席(xi)曦(xi)表(biao)示，目(mu)前(qian)廣泛使用(yong)的硅(gui)基(ji)太陽能電池會產(chan)生(sheng)諸如酸、堿、金屬廢水和廢氣等，雖然產(chan)品本(ben)身(shen)對環境友好，生(sheng)產(chan)過程中需要對排廢做(zuo)到嚴格處理(li)和把控，其回收、分離、再利用(yong)還(huan)面臨很多環境挑戰。