叙述了世界以及中国光伏电池材料发展的形势。目前,世界光伏电池产业仍然以硅光电池为主,然而,自2004年以来,全球出现多晶硅短缺,中国的多晶硅也严重不足。这已成为光伏电池发展的瓶颈。因此,必须尽快完成下列紧迫任务:①国内已在建的多晶硅厂应早日建成、投产;②应改进多晶硅生产技术,降低硅生产的能耗、冶金硅消耗、氢耗和氯耗,每kg硅生产成本和环保指标都应该处于世界先进水平。从长远来看,流床技术将被一些工厂用来生产太阳能级多晶硅。薄膜太阳能电池(含非晶硅、微晶硅基及各种化合物半导体薄膜)具有相当大的潜力,但其产品性能还须改进,应努力使之形成规模生产。

对国内外太阳能光伏发电产业的发展现状进行了评述,指出了我国光伏发展在政策、技术和应用方面存在的一些问题,并就我国太阳电池与多晶硅材料关键技术的发展提出了看法与建议。

固态染料敏化太阳能电池是目前能源研究的热点领域之一。我们设计并合成了一系列含有不同特性基团(如柔软的高分子链、可现场固化基团和高电导的离子液体基团)的高分子固态电解液应用于染料敏化太阳能电池;同时,结合理论模拟计算得出的二氧化钛纳晶薄膜工作电极和对电极的光散射效应与光限域效应能提高电池的光吸收效率,二氧化钛纳晶薄膜孔隙率的增大能增加固态电解液在膜内的渗透和扩散,对工作电极和对电极进行结构优化可得到高光电转换效率的固态染料敏化太阳能电池。

石油和天然气价格的上涨,以及温室气体减排压力,使得核能利用备受关注。在欧美发达国家,核电站及其他核设施的相继退役,既给反对核能找到了借口,也给核能的发展提供了机遇——如果核废物能够适当处理的话。综述了国际核能利用的现状、特点,以及核能技术(包括第三代和第四代核能技术、核聚变技术、燃料循环技术等)的研究进展状况,展望了未来核能发展的态势及其对中国核能发展的启示。

氢气的高效、清洁、大规模制备方法是发展氢能经济的基础,现有制氢技术难以满足这些需要。核能制氢作为一种有前景的大规模制氢方法,受到广泛研究。利用核能作为一次能源,对利用高温电解和碘硫循环两种工艺进行大规模制氢的热氢转换效率进行了估算及总结,并与目前工业应用的甲烷重整制氢与水电解制氢方法的效率进行了比较。研究结果表明,碘硫循环和高温电解的预期效率均可达到50%以上,显著高于从热到电再到氢的转换效率。

我国确定了“积极推进核电建设”的方针,到2020年核电装机将达到40GWe。之后,为了满足持续增长的国家能源需求,核电规模还将扩大。为了保障我国核电的可持续发展,必须建设配套的核燃料循环设施。对2035年前压水堆核电站天然铀资源、铀浓缩和燃料制造能力的需求情况、核电站产生的乏燃料量,以及乏燃料中含钚量进行了预测,探讨了乏燃料后处理和分离钚再循环方式对减少我国未来核电的天然铀需求和核废物积累的影响。

藻类具有生物量大、易繁殖、生长周期短、短时间内便可获得大量藻体且不占用耕地面积等许多优点。通过热解等方法,可将藻类细胞转化为非常好的可再生生物能源,这是解决能源危机的一个有效途径。