一、非晶硅生物農(nóng)業(yè)系統(tǒng)

非晶硅生物農(nóng)業(yè)系統(tǒng)是利用非晶硅發(fā)電器件對(duì)紅外光的透光性結(jié)合光伏發(fā)電技術(shù)、光伏組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)電農(nóng)業(yè)大棚（溫室）實(shí)施農(nóng)作物生產(chǎn)的高科技生物農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。

光伏農(nóng)業(yè)大棚（通常稱(chēng)光伏發(fā)電農(nóng)業(yè)大棚）是根據(jù)植物生長(zhǎng)技術(shù)為農(nóng)作物、藥用植物、家禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖等在其正常的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，提供必需的光照、溫度、水分、空氣、養(yǎng)分以及土壤處理、養(yǎng)殖環(huán)境設(shè)置的室內(nèi)環(huán)境空間的系統(tǒng)。

二、非晶硅生物農(nóng)業(yè)大棚的優(yōu)勢(shì)

（一）、對(duì)新農(nóng)村建設(shè)及農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的意義1、把光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)拓展到 “三農(nóng)”工作和新農(nóng)村建設(shè)，是根據(jù)國(guó)家大力加強(qiáng)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌，加快推進(jìn)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程，努力實(shí)現(xiàn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的新跨越需要，也是加快推進(jìn)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程、統(tǒng)籌城鄉(xiāng)科學(xué)發(fā)展觀的重要方面，以及工業(yè)化、城鎮(zhèn)化是社會(huì)發(fā)展的必然階段。 利用光伏發(fā)電建設(shè)農(nóng)業(yè)發(fā)電大棚是推動(dòng)三農(nóng)工作和新農(nóng)村建設(shè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)、是實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)從傳統(tǒng)生產(chǎn)方式向現(xiàn)代化生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變的重要形式。

2、國(guó)家制定的新能源產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃正全力推進(jìn)我國(guó)新能源和可再生能源的發(fā)展，減少二氧化碳排放，減緩全球氣候變化。在推動(dòng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，這將進(jìn)一步加快我國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用項(xiàng)目的建設(shè)。

拓展農(nóng)業(yè)發(fā)電大棚的應(yīng)用其發(fā)展方向是，加快推進(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)、提升都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)開(kāi)放度、加快溝域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、加快農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)、改善農(nóng)村民生、縮小城鄉(xiāng)差別。

3、利用光伏發(fā)電農(nóng)業(yè)大棚既可提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量及生產(chǎn)效率，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本、又可以將傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)農(nóng)民面朝黃土背朝天的生產(chǎn)方式改變?yōu)槭覂?nèi)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)方式；從而實(shí)現(xiàn)將農(nóng)民轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)工人的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代進(jìn)程。

4、 利用光伏發(fā)電農(nóng)業(yè)大棚集中使用土地來(lái)實(shí)現(xiàn)新農(nóng)村建設(shè)的土地流轉(zhuǎn)，既可保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提高從而確保農(nóng)民實(shí)現(xiàn)增收，又可以調(diào)動(dòng)農(nóng)民實(shí)現(xiàn)集約化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的積極性；同時(shí)實(shí)現(xiàn)撤村并鎮(zhèn)建設(shè)新型農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)小城鎮(zhèn)，加快實(shí)現(xiàn)城市化進(jìn)程、促進(jìn)農(nóng)村返鄉(xiāng)人口以及農(nóng)村人口向小城鎮(zhèn)的匯集。

5、利用農(nóng)業(yè)發(fā)電大棚可既以有效解決發(fā)展太陽(yáng)能發(fā)電使用土地和保護(hù)農(nóng)業(yè)用地的矛盾、又可以改造荒漠化、沙漠化土地從而擴(kuò)大農(nóng)業(yè)用地、提高農(nóng)業(yè)用地保有面積；同時(shí)為城市建設(shè)用地提供更多的儲(chǔ)備用地。

6、利用發(fā)電農(nóng)業(yè)大棚既可提高中心城市周邊日用農(nóng)產(chǎn)品如蔬菜、水果、花卉以及家禽、水產(chǎn)的產(chǎn)量及供給能力、又可消除中心城市周邊農(nóng)用薄膜對(duì)環(huán)境的污染；同時(shí)亦可降低城市蔬菜供應(yīng)的運(yùn)輸成本、提高保障能力而又可穩(wěn)定了蔬菜價(jià)格。

7、利用發(fā)電農(nóng)業(yè)大棚既可提高中心城市的電力供應(yīng)能力、又可以將城市周邊遠(yuǎn)郊的火力發(fā)電的土地替換為城市的農(nóng)業(yè)種植發(fā)展的用地。

8、利用發(fā)電農(nóng)業(yè)大棚既可以控制農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的環(huán)境提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量、提高食品安全的保證率、又可以實(shí)現(xiàn)無(wú)土栽培、無(wú)公害農(nóng)作物等農(nóng)業(yè)新技術(shù)革命手段的有效推廣；提前實(shí)現(xiàn)植物工廠(chǎng)、養(yǎng)殖工廠(chǎng)等現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)模式。

（二）、對(duì)發(fā)展清潔能源的意義1、國(guó)家制定的新能源產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃正全力推進(jìn)我國(guó)新能源和可再生能源的發(fā)展，減少二氧化碳排放，減緩全球氣候變化。在推動(dòng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，這將進(jìn)一步加快我國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用項(xiàng)目的建設(shè)。

2、在國(guó)內(nèi)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中，光伏產(chǎn)業(yè)是重中之重，無(wú)論在技術(shù)上還是在現(xiàn)在的發(fā)展程度上，都足以在國(guó)內(nèi)新能源的進(jìn)程中挑起大梁。而近期大面積爆發(fā)的電荒，更是將光伏產(chǎn)業(yè)推到能源發(fā)展的尖端。

3、在國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的新能源市場(chǎng)，核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、氫能及海洋能等均出現(xiàn)了不同程度的增長(zhǎng)，但就目前現(xiàn)有技術(shù)來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能光伏技術(shù)是發(fā)展較早也是最為成熟的新能源項(xiàng)目之一，是快速振興國(guó)內(nèi)新能源市場(chǎng)的一大能源保障。

4、2009年9月26日，國(guó)務(wù)院發(fā)文將多晶硅列為產(chǎn)能過(guò)剩行業(yè)，并制定政策抑制各地的多晶硅投資熱潮，因此發(fā)展非晶硅太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)是新能源發(fā)展的未來(lái)方向之一。

（三）、對(duì)發(fā)展清潔能源的意義1、利用光伏發(fā)電農(nóng)業(yè)大棚模式既可提高清潔能源發(fā)電量（三萬(wàn)畝土地可發(fā)100萬(wàn)千瓦電；相當(dāng)于五分之一的三峽電站的裝機(jī)容量）、又可以大面積的推廣及擴(kuò)大太陽(yáng)能發(fā)電的規(guī)模，增加新能源的供給量。

2、利用農(nóng)業(yè)發(fā)電大棚既可以有效擴(kuò)大白天生產(chǎn)用電的供給、又可以較好的平衡夜晚用電負(fù)荷降低對(duì)電網(wǎng)效益的造成的損失；因此具有在大中城市周邊大規(guī)模推廣的意義；同時(shí)還可以大幅度降低遠(yuǎn)距離向大城市輸電的成本，既節(jié)約了金屬耗材又節(jié)約土地資源。

3、利用發(fā)電農(nóng)業(yè)大棚既可提高綠色能源的產(chǎn)量及在能源供給中的比重、又可大面積消除火電污染，最終達(dá)到大面積替代火力發(fā)電，有效控制大氣污染的目的。

4、利用發(fā)電農(nóng)業(yè)大棚既可提高中心城市的電力供應(yīng)能力、又可在替換城市周邊火力發(fā)電降低城市大氣污染的同時(shí)還可以將原城市近郊的火力發(fā)電的土地轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘薪ㄔO(shè)用地。

5、利用光伏發(fā)電農(nóng)業(yè)大棚既可以逐步替代多晶、單晶硅在太陽(yáng)能發(fā)電的比重從而降低由于多晶硅、單晶硅生產(chǎn)過(guò)程中形成的高污染及高耗能；又可以實(shí)現(xiàn)推動(dòng)非晶硅規(guī)模化應(yīng)用而達(dá)到提高非晶硅生產(chǎn)技術(shù)及其轉(zhuǎn)化率、進(jìn)一步降低非晶硅光伏發(fā)電大棚的生產(chǎn)成本。

（四）、對(duì)構(gòu)建和諧社會(huì)發(fā)展的意義1、利用光伏發(fā)電農(nóng)業(yè)大棚模式在把農(nóng)民變成農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)工人的同時(shí)，既縮小了工農(nóng)差距、又可以規(guī)模化的在城市周邊安排農(nóng)業(yè)人口就業(yè)、為解決城中村及城市近郊農(nóng)民在城市建設(shè)過(guò)程中失去土地后的再就業(yè)提供了有效途徑從而促進(jìn)城市建設(shè)的社會(huì)和諧發(fā)展。

2、由于利用光伏發(fā)電農(nóng)業(yè)大棚可以有效縮小工農(nóng)差距，從而也就有效縮小了城鄉(xiāng)差距，因此也可以為擴(kuò)大城鄉(xiāng)人民的就業(yè)，為逐步消除我國(guó)城鄉(xiāng)的二元結(jié)構(gòu)提供了有效路徑；同時(shí)也可為安排農(nóng)村復(fù)轉(zhuǎn)軍人及農(nóng)村留守老人繼續(xù)從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了較好的安排條件，從而有利于社會(huì)和諧建設(shè)。

3、把非晶硅光伏農(nóng)業(yè)大棚按3萬(wàn)畝為一個(gè)單位，設(shè)計(jì)成地方農(nóng)業(yè)特色，集旅游參觀示范、清潔能源、立體農(nóng)業(yè)種養(yǎng)殖的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園，既可充分解決40-60歲農(nóng)村留守人員的經(jīng)濟(jì)收益、提高產(chǎn)業(yè)園綜合收益；又可實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變。

4、全國(guó)范圍根據(jù)地域特色不同，利用發(fā)電大棚既以發(fā)展有地方特色的種植、養(yǎng)殖基地，由于價(jià)值的提高和農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域種值的特色，從而可消化產(chǎn)業(yè)鏈的成本豐富了市場(chǎng)。又由于供應(yīng)鏈半徑的縮小，市場(chǎng)信息的真實(shí)性大大提高，應(yīng)用光伏農(nóng)業(yè)大棚的工業(yè)化生產(chǎn)，達(dá)到了成本的最低化、市場(chǎng)的最大化。

5、以縣市級(jí)為生產(chǎn)半徑，以光伏大棚為基礎(chǔ)實(shí)行集約化的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化種植、養(yǎng)殖，可實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的有效監(jiān)督、管理既能保證食品的安全性和市場(chǎng)供應(yīng)的穩(wěn)定性；又能從而提高了社會(huì)的穩(wěn)定性。

6、應(yīng)該說(shuō)光伏農(nóng)業(yè)大棚的應(yīng)用可以成為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)革命的方向：既提供清潔能源、又提供無(wú)公害蔬菜、農(nóng)產(chǎn)品及養(yǎng)殖產(chǎn)品；同時(shí)對(duì)新農(nóng)村建設(shè)、村鎮(zhèn)合并農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)工業(yè)化、農(nóng)民工人化、真正提高農(nóng)民權(quán)益，縮小農(nóng)民和工人收入差別有著較好的促進(jìn)作用。

三、晶硅與非晶硅太陽(yáng)電池比較

目前太陽(yáng)能電池主要包括晶體硅電池和薄膜電池兩種，各自的特點(diǎn)決定了它們?cè)诓煌瑧?yīng)用中擁有不可替代的地位。但是，未來(lái)10年晶體硅太陽(yáng)能電池所占份額盡管會(huì)因薄膜太陽(yáng)能電池的發(fā)展等原因而下降，而薄膜電池能夠不斷提高轉(zhuǎn)換效率、降低制備薄膜電池所用設(shè)備價(jià)格，將成為太陽(yáng)電池的發(fā)展主流。

非晶硅太陽(yáng)能電池雖然在轉(zhuǎn)換效率方面略低于于晶體硅太陽(yáng)能電池，但制造成本低廉、能耗小及發(fā)電多是晶體硅太陽(yáng)能電池不能比的。

全球光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，非晶硅太陽(yáng)能電池市場(chǎng)前景看好，技術(shù)日臻成熟，光電轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性不斷提高。集成型非晶硅太陽(yáng)能電池的激光切割的使用有效面積達(dá)90%以上，目前大面積大量生產(chǎn)的薄膜太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為7%-8%。

基于晶體硅(單晶硅和多晶硅)的太陽(yáng)能電池由于發(fā)展歷史較早且技術(shù)比較成熟，在裝機(jī)容量一直占據(jù)領(lǐng)先地位。盡管技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)擴(kuò)大使其成本不斷下降，但由于材料和工藝的限制，晶體硅太陽(yáng)能電池進(jìn)一步降低成本的空間相當(dāng)有限，很難達(dá)到成本1美元/瓦。非晶硅太陽(yáng)能電池益發(fā)得到世界各國(guó)的重視。

非晶硅電池采用ECVD(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition——等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積)方法使高純硅烷等氣體分解沉積而成的。此種制作工藝，可以在生產(chǎn)中連續(xù)在多個(gè)真空沉積室完成，以實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。由于沉積分解溫度低，可在玻璃、不銹鋼板、陶瓷板、柔性塑料片上沉積薄膜，易于大面積化生產(chǎn)，成本較低。在玻璃襯底上制備的非晶硅基太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)為：Glass/TCO/p-a-SiC：H/i-a-Si：H/n-a-Si：H/Al。