科學家發明了太陽能重複利用的方法，可能引發一場太陽能利用突破性的變化。太陽能電池處在“工業4.0”科技革命的風口浪尖，透過探索光能迴圈使用的方法，研究人員正在尋找如何提升太陽能利用效率的途徑。在《科學》雜誌發表的一篇文章涉及島一種材料——混合鉛鹵化物鈣鈦的特性，新的應用材料在太陽電池領域引起了很大的轟動效應，從太陽光吸收能量的潛力獲得顯著提高，在太陽能電池中產生了電荷，然後自行製造出大量的光能。研究人員表示，太陽能電池使用了更便宜的材料，從而降低了生產成本，採用簡單易行的合成方法生產材料，使用新材料製造的太陽能電池效能優越、價格便宜，具有廣泛的商業應用價值。
英國劍橋大學的菲利克斯·戴斯勒解釋說，他們已經瞭解這種材料有很好的吸光效能，產生電荷的承載功能強，他們在最新的研究中發現了材料的其它特性，它們能夠重新組合，再次產生光子。太陽能電池的工作原理與吸收的光能有關，太陽發射了攜帶太陽能的光子，太陽能電池板將吸收的光能量轉化為電荷，電荷被傳輸到電極，輸出的電能滿足了世界各地生產者和消費者的電力需求。
混合鉛鹵化物鈣鈦是已知的能夠將光能有效地轉化為電能的材料，戴斯勒博士和技術研發團隊取得了重要的進展，展示了這種材料的更多功能，鈣鈦材料在產生電荷之後，還能自行地發射光子，重新吸收光子能量。新材料製成的太陽能電池好像一個集光器，從中產生了更多能量，以給定數量的光能為基礎，將獲取的光能用於輸出電壓的提升，而目前使用其它材料製成的太陽能電池缺少光能迴圈利用的功能。為什麼標誌性的技術突破非常重要？這將對人們能源利用的方式產生深刻的影響。目前光電電池記錄的轉化效率只有20%到21%，但絕對極限值可達到33%，他們的技術創新指明瞭一條達到極限值的途徑。太陽能電池的效率是指能量的比值，以特定量的光能產生了多少可以使用的電能。
按照普遍接受、首先由威廉·肖克利和漢斯·奎塞爾在1961年的一篇論文中創立的理論，理論熱力學概念的“天花板”或最大的能量轉化效率為33%，兩位研究人員認為，光能量轉化率不可能超過“閥值”，太陽能電池的能量轉化率存在一個上限值。科研人員在太陽能利用領域進行了卓有成效的探索，他們希望不斷攀登光能最高利用效率的山峰，儘可能地接近理論預期的“天花板”數值，力爭在電池材料技術的開發和利用上取得突破。劍橋大學科研團隊開發的材料以便宜的價格、多樣化的方式製造出來，新的材料構造要比其它的材料更加簡單，特別是具有光電子的再迴圈功能。
新的太陽能電池技術有些令人吃驚，甚至令人懷疑，材料的製造工藝無需過多的控制手段，材料的結構合成不需花費過高的生產成本。如果在晶體結構中發現了雜質，留下了缺損的部位，那麼材料的吸會使光線散亂，剔除了晶體的雜質，材料重新獲得所謂的“尖銳的吸收能力”，從而提升了光能利用的效率，實現對光能清晰的吸收效能。儘管科研團隊開發的材料技術十分有效，但他們仍在繼續努力。混合鹵化鉛的鈣鈦材料與其它的太陽能電池材料相比，為何和怎樣獲得了更高的能量利用率？科研人員期待找到問題的答案，太陽能電池生產者因此可以獲得可觀的效益，生產者一直在尋找更為便宜、更有效率的太陽能開發和利用方式。
在經濟快速發展的過程中，中國的能源使用面臨了兩個問題，一是能源供應量的增加；二是能源消費的結構。中國的能源消費主要以煤為主，一些發達國家形成了以油氣和核能為主的能源消費結構。推動能源生產和消費方式的變革，實現能源利用的綠色化、低碳化和智慧化，走清潔、高效、安全、可持續性的能源生產和消費之路。在最佳化能源結構上把發展清潔、低碳能源作為能源結構調整的主要方向，2020年，非化石能源佔全部能源消費比重達到15%，天然氣比重達到10%，煤炭比重控制在62%以內。2020年、2030年、2050年，煤炭在全部能源消費結構中的比重由目前的66%降低到62%、55%和50%，煤炭消費的峰值為45到48億噸。
中國氣象局和中國社科院聯合釋出了《氣候變化綠皮書》，中國霧霾天氣的主要原因是化石能源消費產生了大氣汙染物，包括熱電排放、工業特別是重化工生產、汽車尾氣、冬季供暖、居民生活，地面灰塵等。要想減少霧霾天氣。轉變經濟發展方式和調整能源消費結構相互促進。除了“煤改氣”的能源結構調整，各地加大了太陽能、風能、核能、生物能的開發和利用。新能源利用以科技為支撐，逐步達到穩定和規模化的供給。劍橋大學的科研人員在太陽能電池技術領域取得了重要進展，為大規模利用太陽能提供了新的可能。
（編譯：2016-3-28）
