非晶硅农业发展战略

一、非晶硅生物农业系统

非晶硅生物农业系统是利用非晶硅发电器件对红外光的透光性结合光伏发电技术、光伏组件结构设计的发电农业大棚（温室）实施农作物生产的高科技生物农业系统。

光伏农业大棚（通常称光伏发电农业大棚）是根据植物生长技术为农作物、药用植物、家禽养殖、水产养殖等在其正常的生长发育过程中，提供必需的光照、温度、水分、空气、养分以及土壤处理、养殖环境设置的室内环境空间的系统。

二、非晶硅生物农业大棚的优势

（一）、对新农村建设及农业现代化的意义1、把光伏发电产业拓展到 “三农”工作和新农村建设，是根据国家大力加强城乡统筹，加快推进工业化、城镇化进程，努力实现中国经济社会发展的新跨越需要，也是加快推进工业化、城镇化进程、统筹城乡科学发展观的重要方面，以及工业化、城镇化是社会发展的必然阶段。 利用光伏发电建设农业发电大棚是推动三农工作和新农村建设的重要技术基础、是实现我国农业从传统生产方式向现代化生产方式转变的重要形式。

2、国家制定的新能源产业振兴规划正全力推进我国新能源和可再生能源的发展，减少二氧化碳排放，减缓全球气候变化。在推动市场经济条件下，这将进一步加快我国光伏发电产业和应用项目的建设。

拓展农业发电大棚的应用其发展方向是，加快推进城镇化建设、提升都市型现代农业开放度、加快沟域经济发展、加快农村基础设施建设、加强生态文明建设、改善农村民生、缩小城乡差别。

3、利用光伏发电农业大棚既可提高农业产量及生产效率，降低农业生产的成本、又可以将传统农业农民面朝黄土背朝天的生产方式改变为室内现代农业产业的生产方式；从而实现将农民转变为农业生产工人的农业现代进程。

4、 利用光伏发电农业大棚集中使用土地来实现新农村建设的土地流转，既可保证农业生产效率提高从而确保农民实现增收，又可以调动农民实现集约化农业生产的积极性；同时实现撤村并镇建设新型农业产业小城镇，加快实现城市化进程、促进农村返乡人口以及农村人口向小城镇的汇集。

5、利用农业发电大棚可既以有效解决发展太阳能发电使用土地和保护农业用地的矛盾、又可以改造荒漠化、沙漠化土地从而扩大农业用地、提高农业用地保有面积；同时为城市建设用地提供更多的储备用地。

6、利用发电农业大棚既可提高中心城市周边日用农产品如蔬菜、水果、花卉以及家禽、水产的产量及供给能力、又可消除中心城市周边农用薄膜对环境的污染；同时亦可降低城市蔬菜供应的运输成本、提高保障能力而又可稳定了蔬菜价格。

7、利用发电农业大棚既可提高中心城市的电力供应能力、又可以将城市周边远郊的火力发电的土地替换为城市的农业种植发展的用地。

8、利用发电农业大棚既可以控制农产品生产的环境提高农产品的产量和质量、提高食品安全的保证率、又可以实现无土栽培、无公害农作物等农业新技术革命手段的有效推广；提前实现植物工厂、养殖工厂等现代化农业产业的生产模式。

（二）、对发展清洁能源的意义1、国家制定的新能源产业振兴规划正全力推进我国新能源和可再生能源的发展，减少二氧化碳排放，减缓全球气候变化。在推动市场经济条件下，这将进一步加快我国光伏发电产业和应用项目的建设。

2、在国内新能源产业的发展中，光伏产业是重中之重，无论在技术上还是在现在的发展程度上，都足以在国内新能源的进程中挑起大梁。而近期大面积爆发的电荒，更是将光伏产业推到能源发展的尖端。

3、在国内现有的新能源市场，核能、太阳能、风能、生物质能、氢能及海洋能等均出现了不同程度的增长，但就目前现有技术来说，太阳能光伏技术是发展较早也是最为成熟的新能源项目之一，是快速振兴国内新能源市场的一大能源保障。

4、2009年9月26日，国务院发文将多晶硅列为产能过剩行业，并制定政策抑制各地的多晶硅投资热潮，因此发展非晶硅太阳能产业是新能源发展的未来方向之一。

（三）、对发展清洁能源的意义1、利用光伏发电农业大棚模式既可提高清洁能源发电量（三万亩土地可发100万千瓦电；相当于五分之一的三峡电站的装机容量）、又可以大面积的推广及扩大太阳能发电的规模，增加新能源的供给量。

2、利用农业发电大棚既可以有效扩大白天生产用电的供给、又可以较好的平衡夜晚用电负荷降低对电网效益的造成的损失；因此具有在大中城市周边大规模推广的意义；同时还可以大幅度降低远距离向大城市输电的成本，既节约了金属耗材又节约土地资源。

3、利用发电农业大棚既可提高绿色能源的产量及在能源供给中的比重、又可大面积消除火电污染，最终达到大面积替代火力发电，有效控制大气污染的目的。

4、利用发电农业大棚既可提高中心城市的电力供应能力、又可在替换城市周边火力发电降低城市大气污染的同时还可以将原城市近郊的火力发电的土地转变为城市建设用地。

5、利用光伏发电农业大棚既可以逐步替代多晶、单晶硅在太阳能发电的比重从而降低由于多晶硅、单晶硅生产过程中形成的高污染及高耗能；又可以实现推动非晶硅规模化应用而达到提高非晶硅生产技术及其转化率、进一步降低非晶硅光伏发电大棚的生产成本。

（四）、对构建和谐社会发展的意义1、利用光伏发电农业大棚模式在把农民变成农业产业工人的同时，既缩小了工农差距、又可以规模化的在城市周边安排农业人口就业、为解决城中村及城市近郊农民在城市建设过程中失去土地后的再就业提供了有效途径从而促进城市建设的社会和谐发展。

2、由于利用光伏发电农业大棚可以有效缩小工农差距，从而也就有效缩小了城乡差距，因此也可以为扩大城乡人民的就业，为逐步消除我国城乡的二元结构提供了有效路径；同时也可为安排农村复转军人及农村留守老人继续从事农业生产提供了较好的安排条件，从而有利于社会和谐建设。

3、把非晶硅光伏农业大棚按3万亩为一个单位，设计成地方农业特色，集旅游参观示范、清洁能源、立体农业种养殖的农业产业园，既可充分解决40-60岁农村留守人员的经济收益、提高产业园综合收益；又可实现农业生产方式向现代农业的转变。

4、全国范围根据地域特色不同，利用发电大棚既以发展有地方特色的种植、养殖基地，由于价值的提高和农产品区域种值的特色，从而可消化产业链的成本丰富了市场。又由于供应链半径的缩小，市场信息的真实性大大提高，应用光伏农业大棚的工业化生产，达到了成本的最低化、市场的最大化。

5、以县市级为生产半径，以光伏大棚为基础实行集约化的农业产业的规模化种植、养殖，可实现对生产过程的有效监督、管理既能保证食品的安全性和市场供应的稳定性；又能从而提高了社会的稳定性。

6、应该说光伏农业大棚的应用可以成为农业产业革命的方向：既提供清洁能源、又提供无公害蔬菜、农产品及养殖产品；同时对新农村建设、村镇合并农业产业工业化、农民工人化、真正提高农民权益，缩小农民和工人收入差别有着较好的促进作用。

三、晶硅与非晶硅太阳电池比较

目前太阳能电池主要包括晶体硅电池和薄膜电池两种，各自的特点决定了它们在不同应用中拥有不可替代的地位。但是，未来10年晶体硅太阳能电池所占份额尽管会因薄膜太阳能电池的发展等原因而下降，而薄膜电池能够不断提高转换效率、降低制备薄膜电池所用设备价格，将成为太阳电池的发展主流。

非晶硅太阳能电池虽然在转换效率方面略低于于晶体硅太阳能电池，但制造成本低廉、能耗小及发电多是晶体硅太阳能电池不能比的。

全球光伏产业的迅猛发展，非晶硅太阳能电池市场前景看好，技术日臻成熟，光电转换效率和稳定性不断提高。集成型非晶硅太阳能电池的激光切割的使用有效面积达90%以上，目前大面积大量生产的薄膜太阳能电池的光电转换效率为7%-8%。

基于晶体硅(单晶硅和多晶硅)的太阳能电池由于发展历史较早且技术比较成熟，在装机容量一直占据领先地位。尽管技术进步和市场扩大使其成本不断下降，但由于材料和工艺的限制，晶体硅太阳能电池进一步降低成本的空间相当有限，很难达到成本1美元/瓦。非晶硅太阳能电池益发得到世界各国的重视。

非晶硅电池采用ECVD(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition——等离子增强型化学气相沉积)方法使高纯硅烷等气体分解沉积而成的。此种制作工艺，可以在生产中连续在多个真空沉积室完成，以实现大批量生产。由于沉积分解温度低，可在玻璃、不锈钢板、陶瓷板、柔性塑料片上沉积薄膜，易于大面积化生产，成本较低。在玻璃衬底上制备的非晶硅基太阳能电池的结构为：Glass/TCO/p-a-SiC：H/i-a-Si：H/n-a-Si：H/Al。