主题：【原创】给温家宝总理的建言：有机太阳能是中国的发展方向 -- 井底望天

不然你说这些干什么。

谢谢你的回复。

1. 在我看来，“基本的化学规律”就是排除了所有其他气体沸点低于氦气的可能（包括已知的或未知但可能存在的任何气体）。因为氦气分子是单原子的，彼此之间至多只有色散力作用。如果要找到沸点和氦气差不多、甚至比氦气还低的气体，那么这种气体分子一定也是单原子的，而且原子量要和氦差不多或者比氦还小。唯一的可能就是单原子氢组成的气体了，可是根据氢的化学性质，它又不可能在低温下形成单原子分子。这样就排除了所有其他气体沸点低于氦气的可能性。

2. 当然，像氦气这么极端的例子并不多。我只不过是说明，已有的理论起码是可以对一些简单情况给出比较有信心的结论的，对一些复杂情况也可以给出一些大概的指引。即如你举的裂解水催化剂研究，你的数位同事试验的新材料再怎么二元、三元，应该仍不过是过渡金属的合金吧？这些体系再怎么全新，也不可能和一元的铂材料在催化原理上有本质区别吧？一个类似的例子是，理论同样证明了砷化镓材料比单质硅有更高的本征光伏转换效率，现在还有人在找转换效率更高的类似材料，但是砷化镓的半导体性质的成因本来就和单质硅类似，可以用能带理论解释，你再找的类似新材料再独特，显然也不可能脱出能带理论的范围。

3. 高温超导属于另一种情况：I类超导体和II类超导体的超导现象有非常不同的成因。I类超导体的成因已经可以用BCS理论解释了，但II类超导体的成因还不能解释，这也导致了材料科学界上世纪80年代对铜基超导材料的狂热。如果说当时的狂热还可以理解，现在虽然又有了铁基超导材料的新发现，可是有了铜基超导材料的最高超导温度只能达到150K的先例，作为一个理性的人，你觉得是应该先弄清楚II类超导体的超导成因呢？还是根本不论理论，成天就是换配方、磨粉、混合、烧结？

　　幸运的是，虽然也有一些人选择后一条路，但更严肃的科学家还是选择了前一条路。就我的了解，现在人们对铁基超导材料的超导成因已经有了初步的认识，它有可能是介于I类超导体和II类超导体之间的过渡型超导体。如果是这样，那么让铁基超导体超越铜基超导体的可能性就很渺茫了。

　　幸亏在这个研究中有中国科学家参与，否则要是有人以制造室温超导材料的理由去向国家忽悠钱，那国家就要亏惨了。

4.硅材料和有机半导体材料同样是两类不同的材料，一类靠半共价-半金属键实现半导体性质，一类靠大型离域pi键实现半导体性质。前者的研究已经比较深入了，其光伏转换效率已经算出是30%左右。那么后者呢？就我掌握的材料，没有一个能达到这么高的，当然也可能是我掌握的材料不全。所以我对有机太阳能材料的质疑就是，它的理论转换效率能不能超过硅材料？如果不能的话，那么硅材料（或类似材料）在太阳能工业中就一定不会被弃之不用，甚至有可能始终是主打材料。这样一来，我认为中国应该大力开发的是新型硅太阳能材料，而不应该是有机太阳能材料。这就是我的整个思路。

如果我是这个意思，那就根本是睁眼瞎了。

我只是怀疑有机太阳能电池在物理性质本身上是不是能达到硅材料那样的本征转换效率。如果只不过是靠机械结构来提高转换效率的话，那么在硅材料电池的开发中一样可以运用这些机械结构啊。

光会机械地照抄别人的综述，找一些名人的名字拉拉大旗，搞一些漏洞百出的建议出来，最后还要靠别人替你圆场，您在西河的名气就是这么积累起来的？

我的本科化学学得再不好，起码还是有点底子的，所以对于太阳能产业各种技术的优劣，希望能看到更深层次的理论分析。诚然，在面对新型材料的时候，理论往往是不够的，但是这不代表已有的理论就完全不能对未来的发展做出一些大致的评价。难道这种评价对于中国这样的科技欠发达国家的决策层完全没有意义？难道你觉得就凭你那种剪刀＋胶水＋简单价值判断的可行性报告就能指明适合中国积极介入的新型材料领域？问得再尖锐一点：你在西河上向这个建言向那个建言，到底是当真呢？还是闲得不行的时候故作奇语解闷呢？

最后再次感谢Fullerene和高斋见野的回帖，对我很有启发。我一直在通过这些有实实在在内容的回帖学习新东西。

完全可以心平气和，不用搞得自己好像个科学权威那样。

我们现在这个项目，是在国内落户阶段，在谈具体问题，所以不便透露。

你觉得Fullerene不错？Fullerene是我们团队的主要成员。这里端名字出来，不是要吓唬你，因为这些人都和我们团队有联系，包括师生关系。

我并不是说金属键越强的材料越有半导体性能，我的意思是说，硅材料之所以能成为半导体，是因为硅硅键不是纯粹的共价键，而具有一定的金属键性质（想想看大学结构化学课本上那个由金属键-共价键-离子键构成的三角坐标图吧）。根据能带理论，正是这种金属键性质使价带和导带各能级之间的能量差变小，也即禁带变窄，从而使之能够成为半导体。而有机半导体材料则是通过大型pi键实现类似的性质的。

问题是硅材料的半共价-半金属键和有机材料的pi键是完全不同的两种化学键。对于前者，已经能算出理论上的最高光伏转化效率是30%左右，对于后者呢？因为我毕竟不是搞材料科学的，我在网上查不出可以相信的有机半导体材料的理论最高光伏转化效率，唯一能确定的是，新闻里报导的几种正在研发的材料，据说其转化效率都不到20%，而且其提高转化效率的手段并不是靠材料的本征性质，而是靠复杂的机械结构（比如异质结薄膜之类）。所以我忍不住猜测，pi键的半导体性质是不是比不上半共价-半金属键？

希望你们能提供一些可靠的数据表明有机太阳能材料的光伏转化效率能超过硅材料。否则我肯定认为在中国搞第三代硅基太阳能材料的可行性和意义要比搞有机太阳能材料更大。当然，有机太阳能材料也应该搞，不过也就是搞搞OLED吧，搞太阳能电池还是免了。

一种是利用PN结，对光激发到导带的电子和留在价带的空穴进行定向传递，以实现电荷分离；而有机太阳能电池里面没有PN结，所谓的“异质结”实质上就是一对氧化还原体系。这个差别不是“靠机械结构来提高效率”，完全不是一回事的东西。

你不仿去看一下什么叫Schockley极限，由于原理的不同，硅电池受这个极限限制，而有机太阳能电池是不受此限的。

－－－－－－－－成本的分页符－－－－－－

而硅太阳能电池的工作原理还决定了在硅半导体太阳能电池中，最关键的参数是少子迁移率。提高少子迁移率，就意味着硅太阳能电池必须很纯，因此从原理上，提纯这一块的成本就降不下来，很难大量应用。而有机太阳能电池对纯度的要求不像硅那么苛刻，而且有机材料的纯化要远比硅材料简单。（如果你对化学有所了解，当明白这一点。）这种纯度通过重结晶就可以达到。

有机材料的吸光强度还比硅料要高很多，几十微米厚的硅料所能达到的吸光度，用几十纳米的有机材料就可以达到，相差1000倍。这就意味着超低的材料消耗量。

所以成本的差别你能看出来了吧？

中国是贫铀国，而且全世界已探明的铀矿也是非常有限的，按现在中国核电发展趋势，悲观的预计只能够撑30年

那我就更纳闷了：既然你本人就和这个领域有密切关系，面对这么多人“异想天开”“科幻”的质疑，怎么从来不见你针对太阳能材料的理论做一点解释，以解答众人的疑惑？难道是担心河友看不懂？

对我来说，争论并不是我上网的第一目的，求真才是第一目的。既然你就是业内人士，那就请你解答我的疑问吧，不要再请别人代答了。

一个研究前景还不明,另一个牵涉泄露研究机密，人不能老偷懒就等着别人把资料双手奉上，虽然这是论坛，但是如果你真的想学点什么，以虚心的态度请教，或许人家会多透露一些。可是你这个态度嘛，呵呵，说实话，质疑权威是没错的，但是也要搞清楚质疑的目的是为了寻找知识，而不是为了标榜自己~~

我认为我国铀矿资源前景是广阔的。

我们国家1990年才开始搞铀矿勘探，目前情况是已探明的储量不丰富。但是“我国拥有十多个铀成矿带及大面积的勘查空白区尚待开展系统的勘查评价，找矿前景十分广阔。”（百度）

另外国际上的铀资源贸易也在积极开展。

其实，任何绿色能源都不能替代核电对我国的基础工业（特别是装备制造）的推动作用，我国是绝不会因为目前已探明的铀矿资源少而忽视核电发展的。

说实话，我根本懒得标榜自己。我一向的说话风格就是这样，反正我能保证我的每帖都有实实在在的讨论部分就行了，虽然做为一个下河不到一个月的新人，这样是比较招人忌恨，嘿嘿。

其实我在几个帖子里面已经“科普”得非常清楚了：硅材料为何有半导体性，有机半导体为何有半导体性。我相信学过大学化学的人应该都能看懂我在说什么。我质问井底望天的问题，其实我自己心里也不是完全没有答案，我就是想看看此人会不会诚实地回答。结果比较令人失望，sigh。

我想和井底望天说一句：做为一位商人，您真的挺成功的。能在理工科留学生如此众多的西河上靠堆积大串的术语和人名赚来这么多的花，您在西河成为众人眼中的牛人简直是命里注定的。我得承认，这也是一种本事啊。

说实话，老兄过分咄咄逼人，每人都有自己擅长的领域，也许有些事在你看来太过荒谬，一笑而过吧，真要熬不住，点到既止既可。不要扼杀别人想象的空间，因为这个世界谁都可能出错，也许不用多少时间，就在你自己从来笃信的东西里也会蹦出完全违背常理的情况，那时候你能否保持理智呢？

我们是从这里获取自己想要的信息，自己也会进行甄别，不要太在意于别人受鼓惑，重要的是你说出你该说的就行了~~

谢谢你的劝告，金玉良言啊。

其实是我一厢情愿了。最开始有人和我推荐井底望天的大国系列，我看完之后觉得不是很同意他的观点，但在心底还是默认他是一个严肃求真的人的。所以现在下了河，看到他在那儿干说有机太阳能材料有多么多么好，还要向谁谁谁建言，就忍不住出来说几句，因为我觉得这不是一种严肃的做法。如果我早知道他不过是个商人，上西河的目标之一是替他的风险投资造势，那我也不会对他这么高标准要求了。