光伏发电究竟是不是清洁能源？

问题描述：光伏发电究竟是不是清洁能源？今天采访的农村有光伏发电扶贫基地。牌子上说明是清洁能源，但是同行扶贫干部说有些地方老百姓认为光伏发电会有很强的辐射，都不欢迎在地方建立这样的发电场。求大神科普。

领域专家：光伏发电的过程首要的特点就是清洁性，与此同时还具有安全性、资源充足等非常多的优点。

太阳能是清洁能源，太阳能的利用方式包括两种，一种是光热发电。说得简单一些就是太阳能加热水，水蒸气推动发电机来发电。另一种就是题主所说的光伏发电。

光伏发电就是太阳能传递给电池板上的金属，金属中的电子有了足够的动能就会逃逸出来通过PN结形成电势差，由此发电。说白了就是直接把光能转化为电能，简单直接。

整个发电过程没有产生污染的环节。有些人所认为“光伏发电会有很强的辐射”，这种想法没有任何可靠的理由。

上图就是太阳能电池板光伏发电产生的电磁场与其他常用电器比较。经科学测定，太阳能光伏发电系统的电磁环境低于各项指标的限值，在工频段，太阳能光伏电站电磁环境甚至低于正常使用常用家用电器时产生的量值，不会对人身健康产生影响。

电磁辐射分两个级别，工频段辐射与射频电磁波。通常家用电器里，我们见到电磁强度最强的辐射可能就是鱼缸水泵了，最高值50微特，达到国家标准的一半。这个数值在距离水泵几厘米之外骤降，几乎没有影响了。所以只要不是每天枕着鱼缸睡，应该没问题。其次是微波炉，再其次才是高压电线。

常见的家用电器只要正常使用都是没有任何问题的，可能很多人把电磁辐射和粒子辐射搞混了。核爆炸那种主要是粒子辐射，穿透力强。我们日常生活中的都是电磁辐射，衰减快，且自然界有。

太阳光也是包含电磁辐射，如果需要完全没有任何辐射的环境，请搬离地球。正是因为太阳辐射传递了能量，才有了生机盎然的地球。

好了，优点说的差不多了，为什么太阳能不大力推广呢？我们现在来说缺点。

制造成本高，制造过程会产生污染。光伏发电板的制造，依然通过传统电力发电，具有高污染、高耗能的特点。光伏发电占地多，发电效率低，综合成本相当于水力发电。太阳能电池板也不是制造出来可以一直使用的，也是有使用寿命的。在地面上利用太阳能，还受到季节天气的影响。

所以太阳能的推广阻力主要是技术原因，我们没有找到一种合理、高效利用太阳能的办法。这些困难会随着科技的进步，逐步解决。

领域专家：如果说，你已经有了光伏发电的设备，那么在用它发电的整个寿命期内，它能带来的都将是清洁的能源。因为它的作用就是把太阳光的能量转化为电能，供我们使用，除此之外不会再产生任何其它的物质。

至于说到辐射，很多人会有误解，常常把电磁波辐射与核辐射混为一谈，闻之色变。这是因为不懂科学所致。实际上我们周围正常的电磁辐射并没有害处，与我们晒一晒太阳没有害处是一样的。

尽管强大的电磁波会对一些电子设备产生干扰，但对人体却并没有影响，就像你手里拿一块磁铁对你的健康没有影响一样。

但是。光伏发电所用的硅板在其生产过程中会产生大量的有害环境的物质，如果这些物质没有经过妥善的处理直接排放到环境中是会造成污染的。而在光伏电池寿命期满之后怎么处理也将是一个未来必须要解决的课题。

最后总结一下：如果当地的环境条件合适，一年中光照充足的话，建设光伏发电场的确是一件很好的事情。并且肯定不会对健康有任何不好的影响。

领域专家：1839年，年仅19岁的法国物理学家贝克勒尔在一次实验中，偶然发现用光照射导电液中的两种金属电极时，电流会增强，进而发现了“光生伏打效应”（简称光伏效应，即暴露在光线下的半导体或半导体与金属组合的部位间产生电势差的现象）。

随后，朗格于1930年提出将太阳能变为电能的构想，想要利用“光伏效应”制造出“太阳能电池”；两年之后，奥杜博特和斯托拉制成了第一块“硫化镉”太阳能电池，科学家们开始在各类材料上进行“光伏效应”的研究；直至1941年，奥尔在硅上发现了光伏效应。

1954年，美国贝尔实验室制成的第一批太阳电池

1954年5月，美国贝尔实验室的恰宾、富勒和皮尔松制成了世界上第一个有实用价值的太阳能电池——效率为6%的单晶硅太阳能电池。同年，威克尔首次在砷化镓上发现光伏效应，并在玻璃上沉积形成硫化镉薄膜，制成了太阳能电池。从此，太阳能转化为电能的光伏发电技术不再只是构想，它在空间卫星供能等各个领域迅速发展并应用了起来。

如今，小至热水器、充电器、手电筒等家电的供能，大至交通航标灯、铁路信号灯、高速公路/铁路无线电话亭等公用设施，都离不开光伏发电。

除了我们所熟知的“熊猫电站”，世界各地还有多处这样的建筑：在美国佛罗里达州湾湖附近有一处5兆瓦的光伏电站，从高空俯视就能发现，太阳能电池板被排列成了“米老鼠”的形状，因为这里是迪士尼主题乐园的必经之路，周边的建筑物上常常会建造有不易于被人们所发现的“隐藏米奇”，为游客带来意想不到的惊喜；位于南太平洋的新喀里多尼亚岛上也有一座正在建设的心形光伏电站，装机规模为2兆瓦的电站预计将为岛上750户家庭提供电能，也因此被人们亲切地称为“新喀里多尼亚之心”，其设计灵感来源于岛上自然生成的一片名为“Coeur de Voh”的红树林的心形形状，象征着清洁环保的光伏能源。

美国米奇老鼠光伏电站

新喀里多尼亚岛心形光伏电站

不过，可再生能源可并不只是光伏发电，还包括水力发电、风能发电、生物质、地热资源等等。

人们充分合理的利用这些资源，为人类生活带来了新的变化：一家以色列公司发现奔腾跳跃的海浪是一项巨大的可再生能源，通过传感器的有效接收，将不同高度的波浪转换成了稳定产出的能源；高速公路上一辆辆疾驰而过的汽车会产生无数的气流，马来西亚一家公司将螺旋形涡轮机安装在高速公路中央的隔离带和公路沿线，捕捉这些气流并转换为电能；智利的三名学生发明了一款用土壤充电的装置，在植物进行光合作用时会将光能转换为化学能，其中部分会流入周围的土壤中，这个装置就是收集土壤中的化学能并转换为少量的电能，供手机充电；英国建筑师凯伊偶然发现隔夜的咖啡表面浮有一层油膜，随后研究发现，咖啡渣的卡路里含量高于木材，能够释放出能量，他便将咖啡渣压缩成一块块或方或圆的固体燃料，供人们使用，同时计划从咖啡渣中提取燃油来驱动伦敦的公交车。

领域专家：图片中的是常见的太阳能电池板，属于晶体硅电池板，这个价格比较便宜，寿命一般可以达到十几年以上。我们从电池板的结构上来说吧，其实是个复合材料，如下图。

①钢化玻璃：表面的一般是钢化玻璃，这个大家应该清楚吧，桌子、门等都有用，只不过这里需要的透光率很高。

②EVA：乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，新型环保塑料发泡材料，这里是粘结固定其他部件的作用，使电池板成为一体。这个材料可以用于煤气管、日用品、玩具和医疗用具等，很安全的。

③电池板：主要就两种，单晶硅电池板和多晶硅电池板，单晶硅电池板会贵一些，但光电转化率高一些，这也不是绝对的，很多大神在研究这个。单晶硅和多晶硅都只是单质硅的一种形态，纯度都是变态的99.9999%以上。这个部件是电池板能进行太阳能发电的主要部分，利用了爱因斯坦的光电效应，这个过程反而会减少辐射，太阳光也是一种辐射，电池板将部分太阳辐射能量转换了。

④TPT： 聚氟乙烯复合膜，一般为白色，可以反射阳光，并且其红外发射率比较高，可以起到为组件散热的作用，从而提高一点光电转换率。聚氟乙烯的分解温度有200多度，耐腐蚀，可用于食品包装容器的表面涂层，很安全的。当然，这里也可以用其他材料代替。

⑤还有一些如铝合金外框、接线盒、电线等，这些很常见的就不说了。

综上，这些东西都是很安全的，自身几乎没有辐射。转化过程就是光电效应，这个也是很安全的。如果真要深究的话，电线中的电流、逆变器还是有一点辐射的，但是这个辐射也很小啊，像逆变器都是离人很远的。家里没有电线、没用手机和电器的请举举手。

如果还不放心，请神器——盖革计数器。盖革计数器可以探测电离辐射的强度，小的就和笔差不多，测测数值就是了。给各自的手机测测数，和电池板的数值一比，这样总该放心了吧。

领域专家：除了有时候晃眼睛，别的辐射都很少吧？

首先清洁能源是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，它包括核能和“可再生能源”。

核能都是清洁能源啊！关键画重点“核能”。

以我那微末的物理道行来看，光伏绝对是清洁能源。

污染来看光伏使用的是晶体硅，能跟硅扯上关系的病“硅肺病”，另外硅摄入多了会对心血管有影响。但是硅也是人体必须的微量元素。光伏那点硅应该没那么厉害吧。

微末只见，坐等大神。

领域专家：“光伏发电当然是清洁能源！它就是太阳光照在电池板上的硅材料，这种特殊材料中的电子就有了动能形成电压，从而发电。这是一种直接将光能转化成电能的发电方式，是不会有什么辐射的，有也是太阳光的辐射，我们天天晒太阳，所以这点辐射对人没有任何伤害。”这是满满第三次向附近的村民们解释光伏发电是无污染无害的，自从这个发电场建成后，总有村民担心会对附近的环境造成影响，很多人还到处说光伏发电会有很强的辐射使附近的人得病。满满便被领导安排去做科普宣传，打消村民的疑虑。但他知道，这片地方确实有异常的电磁场，不过这不是光伏发电引起的，也不会让人生病，只是有时通讯设备会受影响。那么，异常的磁场哪来的？这要从一个月前说起。那天，满满半夜起来上厕所，忽然看到窗外一个大光球从天空徐徐落下，那不正是光伏电厂的位置吗。想到自己居然亲眼目睹了这么大一个UFO，立刻就兴奋起来，赶紧驱车来到电厂，远远停下，拿出望远镜窥探着远处的光球。只见光球已经落地停稳，从里面走出一个白色的大头人，对面站着一名女子，似乎正在迎接外星人。等等，这名女子不就是电厂的工程人员姝子吗，满满震惊地看着姝子与外星人在交谈着什么。忽然，姝子和外星人同时看向了他所在的位置，难道被发现了？疑虑间，只见姝子和外星人一起消失在了光球前，正觉不妙，背后就有只手拍了他一下，惊得猛一回头，姝子和那外星人已在车内。满满倒吸一口凉气，吓得面色惨白，却见姝子对自己做了个鬼脸，瞬间就镇定了，说道:“你跟外星人很熟？”姝子:“我就是外星人。”

满满虽然有点意外，但还是说:“我已经猜到了。”

接着姝子又说道:“你也是外星人！”

满满不敢相信自己的耳朵“什么！”自己不是土生土长的地球人吗？

姝子指着光球说:“那个飞行器发出一种电波，让方圆百里的地球人沉睡，而你却醒着，说明你不是地球人，但也不是跟我们一个星球的，因为我们认得出自己星球的人。”

满满追问道:“那我是哪个星球的？”

姝子:“不知道，地球上的外星人其实很多，在我们来之前就已经有很多，之后又来过很多，都混在地球人中间，像你这样不知道自己是外星人的也很多。我们刚刚正是发现你也是外星人才打算过来交谈一下。”

满满:“那你们是从哪来的？”

姝子:“就知道你会有很多疑问，我慢慢全讲给你听吧。”

满满:“等一下”，说着从车里拿出花生瓜子小鱼仔、西瓜饮料八宝粥，“说吧。”

姝子:“……………………”姝子:“我们来自距离地球200万光年的仙女座星系马亚尔Ⅱ星团，有着超高的科技，整个星团都被我们占领，但是后来我们的种族陷入一片死寂，不再有任何发展，整个星团像一滩死水。越来越多的族人脱离现实世界，沉醉于虚幻之中，少数对未来感到担忧的人便决定前往漫漫宇宙的远方，寻找让这个种族重获活力的方法。于是在2万年前，6千多艘飞船从马亚尔Ⅱ星团出发分别飞往宇宙的各个角落。”“我带领的飞船有600名成员，在接下来的一万多年里浪迹宇宙。曾在猎户星云单挑20万艘战舰组成的星际大军，只用10个小时结束战斗，对方全军覆没；在牧夫座矮星系遇见了随手乱扔“二向箔”的歌者，我们用力场把那几张“二向箔”锁住，在歌者的飞船上查到了他们的老巢－－鲸鱼座的ESO 540-31矮星系，我最讨厌这种到处乱搞降维打击的，于是空间跳跃到那，直接把ESO 540-31矮星系降成了一维；旁观过宇宙有史以来规模最宏大的星系战争，战火蔓延到整个狮子座的三个星系群，战事惨烈、旷日持久，不过后来我们介入调解，最终让他们组建了星际共和国。”

满满递了块瓜给姝子，道:“你们简直就是大神啊！”

姝子接过瓜咬了一口，道:“就是大神，后来其他高等种族都喊我们宇宙大神级文明，可是他们哪里懂我们的痛苦，无敌是多么寂寞。”

“不过我们并不总是到处找人打架，有时也帮助人，有一次空间跳跃到了距离地球4.22光年的比邻星，在那碰到一个三体文明，饱受三颗恒星组成的三星系统给他们带来的摧残，我们很仁慈的帮他们把两颗恒星冷却并移走。离开时，他们把自己的卫星整个雕刻成我们的形象以示感激。这两万年中经历的事太多，讲三天三夜也讲不完~”满满好奇得说:“那讲讲你们怎么来地球的吧。”

姝子目光一闪，脸上竟露出了恐惧的神情，“那是在距离大犬座VY恒星40光年外的一片空旷地带，飞船收到持续的求救信号，追寻到达信号源位置却什么也不见。正疑虑间，船员们突然疯狂的到处撕咬、相互残杀起来，后来才知道那是一种没有实体的外星物种，侵入人的心灵、思维，制造幻觉。我当时也陷入幻觉之中，整个幽暗的宇宙化作一张恐怖扭曲的怪脸，撕牙咧嘴地冲过来，我吓得慌张的驾驶飞船极速逃离，从未如此恐惧过。而实际上我们的飞船正在冲向大犬座VY，并且一头扎了进去。进到这颗恒星内部，梦靥反而消失了，所有人恢复了正常。”“大犬座VY比太阳大1420倍，它内部的威力十分强大，连我们的飞船都即将被摧毁，我只得在这个恒星内部强行进行空间跳跃。这次又跳跃到距离地球40光年的半人马座β星附近，飞船已经严重受损，于是我们把飞船改成通讯站，通过量子纠缠与母星实时通讯，并发送了求援信号。之后便乘坐逃生船前往地球。”“在三千年前，我们到达地球，那会儿这里正是周朝刚刚建立的时候。随后的日子里，我们发现这个没什么科学技术的种族却有着灿烂的文明，他们的诗歌、文学、电影、音乐、艺术、爱恨情仇都让我们着迷。回想我们自己，只知道一味的发展科技，向外挺近，却忽略了心灵，最里的东西，才造成后来的内心空虚而沉醉于虚幻世界中，才会那么容易被梦靥侵袭。我们决定把地球上的文明带回母星，那正是我们一直寻找的给我们种族带来活力的东西。”“半年前我们收到消息，母星已经派了飞船来接我们回去，之后我们跟外界的通讯变得频繁，这里的人员往来也变得频繁，于是就建了这个光伏电厂来做掩护。现在飞船已经停靠在了月球的背面，我们准备再用三个月处理完身边的事就回去了。”

满满:“那么说你们的旅途终于要结束了。”

姝子:“嗯，这个给你。”

姝子递给满满一张卡片，只见那上面印着一个二维码。

“这是什么？”满满疑惑的问。

“这是微信群，里面都是隐藏在地球的外星人，个个都是人才，说话又好听。你进去或许可以了解到自己是哪个种族的。”

“原来如此。”两个月后的夜晚，满满在阳台上看着远处的光球缓缓升向空中，然后忽然加速消失在视野中。望着头顶满天的星斗，满满若有所思的说道:“终于不用再跟村民们解释光伏发电是不是清洁能源了。”

领域专家：光伏发电系统，将太阳能转换成电能，利用的是光生伏特效应。它的主要部件是太阳能组件和逆变器，其中，主要材料是太阳能组件，它是一种大有前途的新型电源，具有长久性、清洁性和灵活性三大优点， 与火力发电、核能发电相比，光伏发电不会引起环境污染。所以说，光伏发电是一种清洁能源。