光伏技术方面的专利申请活动在过去的十年里增长惊人，这反映出可再生能源正越来越重要。

随着化石燃油价格的不断上涨，对能源供应安全的担忧从没有如此强烈过；由全社会二氧化碳排放导致气候变化的证据比以往任何时候都多；对可再生能源的兴趣也比以往任何时候都强烈。

除了风能技术和高级生物燃料技术，太阳能是一种越来越有吸引力的碳氢化合物电源的替代品。

现在就是时候：为太阳能电池做好准备

地球上的生命依靠太阳提供能量。这种稳定而可靠的光热源为地球每平方米表面供应高达1.0千瓦的能量。用一种清洁而经济的方式汲取这种宇宙能源供应一直是多年来能源科技的一个目标。今天，这个梦想似乎就要变成现实。

光伏（照字面意思是光-电）技术，也就是太阳能电池技术，起初是上世纪50年代为太空应用而开发的。作为一种能源，光伏技术有很多优点-模块化、清洁、易维护、几乎可以安装到任何向阳的地方。发的电可以直接使用、就地储存或者输送到现有的电网。

在欧洲专利局，阿尔伯托·威森廷20年来一直在监控太阳能科技的发展趋势。他在欧洲专利局（ＥＰＯ）柏林分局工作，是ＥＰＯ光伏技术顾问。他认为模块化和可靠性是光伏技术的主要特点。“单个太阳能电池组件发电可能只有50瓦，但是，任何数量的组件都可以被组合成一个系统，从而创造出产能从几千瓦直到10兆瓦或100兆瓦不等的发电设施”，他说，“连接很简单。给组件加上一个逆变器（将电池发出的直流电转换成交流电的装置），你就有了一个发电厂。”
光伏技术大家庭

目前，大部分商业化生产的太阳能电池是以硅技术为基础。

硅技术中有两种是基于与微处理器制造所用的相类似的工序，那就是使用高纯度硅片。“一方面，最有效率的太阳能电池是用单晶硅制成的，但这种材料很贵，”阿尔伯托·威森廷说。“另一方面，多晶硅便宜一些，但它生产的能量又少一些。”

2006年5月，阿尔伯托·威森廷向EPO/欧洲委员会年度发明家奖提名了一项晶体硅光伏技术方面的关键专利。这一专利的主要特点是一系列深埋在硅里的触点，这些触点可以诱捕更多光制造的带电粒子从而提高电池的能量转换效率。尽管对于广泛应用而言还很贵，这种电池设计的进展使生产转换效率达到25%左右的电池成为可能。这些电池用作了参加世界太阳能车挑战赛的汽车的电源。

另外，薄膜硅技术也被开发出来，将非晶硅或者微晶硅薄膜放到玻璃那样的平的大面积衬底上。这种技术的优势在于可以大规模生产面积非常大的光伏设备。“这些设备比传统光伏技术要便宜的多，但是转换效率只有5-8%”，阿尔伯托·威森廷解释道。还有一种基于使用铜铟硒化合物（CIS)材料的特殊薄膜技术。“CIS不但有硅薄膜技术的优势，还有很好的转换效率，也不太贵”，阿尔伯托·威森廷说，“这一技术在市场上还很新，但是非常有前景。”

在此背景下，近几年的一个大趋势是有机太阳能电池技术。这种技术的效率还很低，但是，有机材料在进行廉价的大表面涂层方面潜力巨大，也可以用于薄膜应用。这就可以方便地用在建筑物中-比如说窗户涂层。特别是，有机太阳能电池有两个主要的领域。第一个领域是染料敏化太阳能电池（DSC）。“这些装置通过一个多种材料叠成的'三明治'工作，并试图模仿植物的光合作用过程”，阿尔伯托·威森廷解释道。第二个领域使用多层光敏电子供体聚合物和一种传输感光电子到电池电极的电子受体物质。填充材料包括作为电子受体的球壳状碳分子。

另一种提高效率的方式是关于聚光系统的开发。这一方法使用基于砷化镓这样的半导体材料的小界面高效太阳能电池，配合大型聚光装置，比如镜子或者透镜。
旺盛的需求

世界能源供应中太阳能电池的贡献只占到0.1%，但是光伏技术产品的生产和安装却以两位数的速度快速增长。事实上，现在对太阳能电池技术的需求超过了可用的硅供应。“尽管硅是地球上最丰富的元素之一，太阳能行业的原料纯晶硅却供不应求”，阿尔伯托·威森廷说。

2003年和2004年间，全世界光电总安装容量增长了42%，总量达到了2.6GW。2004年，安装容量达到了770兆瓦，其中的94%集中在三个国家-日本、德国和美国。这三个国家也引领太阳能电池的生产，其中日本生产了604兆瓦，德国198兆瓦，美国138兆瓦。

生产和安装也在中国这样的新兴国家迅猛发展。“2004年，中国的太阳能电池组件生产估计达到了65兆瓦，安装量达到了约75兆瓦”，阿尔伯托·威森廷说。

光伏能源行业的重要性可以通过壳牌和英国石油这样的石油巨头在这一行业的存在来衡量，他们2004年的太阳能电池产量已经分别占到了全球市场的6%和7%。然而，日本的电子企业是市场的领袖，夏普占全球市场份额的29%，京瓷是11%。
开始，维持，快速发展

日本市场一开始是受到给与安装太阳能电池的慷慨的财务奖励的鼓舞，尽管这种补贴再也没有了，市场仍然增长强劲。“在欧洲，特别是德国，收购电价税率的使用为促进国内和商业应用提供了帮助”，阿尔伯托·威森廷说。

太阳能电池的生产牵扯到大量能源的使用，这也招致了一些质疑－是否这真是一种可再生能源。但是，乌德勒克大学和荷兰能源技术研究所最近的工作已经计算出欧洲不同地区不同的硅技术的能量回收时间。“这一计算估计了太阳能电池在生产出制造它所耗费的能源数量之前必须运转的时间”，阿尔伯托·威森廷总结道，“结果显示回报时间是两到四年。”

可以肯定：随着油价持续走高，太阳能电池的前途光明无限。
从专利申请的角度看

阿尔伯托@威森廷是一个地道的罗马人，他在罗马大学获得了学位，专业是核物理。他是在进入柯森扎大学的随后两年里涉足太阳能行业，在柯森扎大学他用太阳能技术生产热能。“我在罗马进行实验工作，用抛物线槽反射镜把太阳能聚集到装着液体的管子上”，他说，“在仲夏，管子中的液体温度可以高达300摄氏度。”

阿尔伯托·威森廷在1980年１月进入欧洲专利局，那时候欧洲专利局刚成立不久。1985年，他被安排到半导体科技部门，和光电二极管、发光二极管和太阳能电池这样的光电技术打交道。“我们的工作太阳能电池应用方面所占比例一开始相当低”，他评论道。“上世纪90年代这个领域的全球申请数量稳步增长，1997年刚刚超过1000个申请，但是到2002年，这个数量就超过了2000件”，阿尔伯托·威森廷说。

2003年，在与日本专利局合作的三方审查员交换项目中，他是其中的一份子并和光伏方面的日本审查员一起呆在东京。“日本仍然是光伏专利申请活动的主要中心，1990年到2004年间的首次专利申请中超过70%来自日本”，阿尔伯托·威森廷说，“那时候我也能参观很多日本光伏生产设施。”

2003年，阿尔伯托·威森廷调到欧洲专利局柏林分局，作为高级专家专门处理光伏领域的专利申请，现在也担任欧洲专利局的技术顾问。他经常参加光伏方面的会议，2004年巴黎和2005年巴塞罗那的欧洲光伏会议上，他提交了这一领域最新发展的多篇论文。