一、非晶硅生物農業系統

非晶硅生物農業系統是利用非晶硅發電器件對紅外光的透光性結合光伏發電技術、光伏組件結構設計的發電農業大棚（溫室）實施農作物生產的高科技生物農業系統。

光伏農業大棚（通常稱光伏發電農業大棚）是根據植物生長技術為農作物、藥用植物、家禽養殖、水產養殖等在其正常的生長發育過程中，提供必需的光照、溫度、水分、空氣、養分以及土壤處理、養殖環境設置的室內環境空間的系統。

二、非晶硅生物農業大棚的優勢

（一）、對新農村建設及農業現代化的意義1、把光伏發電產業拓展到 “三農”工作和新農村建設，是根據國家大力加強城鄉統籌，加快推進工業化、城鎮化進程，努力實現中國經濟社會發展的新跨越需要，也是加快推進工業化、城鎮化進程、統籌城鄉科學發展觀的重要方面，以及工業化、城鎮化是社會發展的必然階段。 利用光伏發電建設農業發電大棚是推動三農工作和新農村建設的重要技術基礎、是實現我國農業從傳統生產方式向現代化生產方式轉變的重要形式。

2、國家制定的新能源產業振興規劃正全力推進我國新能源和可再生能源的發展，減少二氧化碳排放，減緩全球氣候變化。在推動市場經濟條件下，這將進一步加快我國光伏發電產業和應用項目的建設。

拓展農業發電大棚的應用其發展方向是，加快推進城鎮化建設、提升都市型現代農業開放度、加快溝域經濟發展、加快農村基礎設施建設、加強生態文明建設、改善農村民生、縮小城鄉差別。

3、利用光伏發電農業大棚既可提高農業產量及生產效率，降低農業生產的成本、又可以將傳統農業農民面朝黃土背朝天的生產方式改變為室內現代農業產業的生產方式；從而實現將農民轉變為農業生產工人的農業現代進程。

4、 利用光伏發電農業大棚集中使用土地來實現新農村建設的土地流轉，既可保證農業生產效率提高從而確保農民實現增收，又可以調動農民實現集約化農業生產的積極性；同時實現撤村并鎮建設新型農業產業小城鎮，加快實現城市化進程、促進農村返鄉人口以及農村人口向小城鎮的匯集。

5、利用農業發電大棚可既以有效解決發展太陽能發電使用土地和保護農業用地的矛盾、又可以改造荒漠化、沙漠化土地從而擴大農業用地、提高農業用地保有面積；同時為城市建設用地提供更多的儲備用地。

6、利用發電農業大棚既可提高中心城市周邊日用農產品如蔬菜、水果、花卉以及家禽、水產的產量及供給能力、又可消除中心城市周邊農用薄膜對環境的污染；同時亦可降低城市蔬菜供應的運輸成本、提高保障能力而又可穩定了蔬菜價格。

7、利用發電農業大棚既可提高中心城市的電力供應能力、又可以將城市周邊遠郊的火力發電的土地替換為城市的農業種植發展的用地。

8、利用發電農業大棚既可以控制農產品生產的環境提高農產品的產量和質量、提高食品安全的保證率、又可以實現無土栽培、無公害農作物等農業新技術革命手段的有效推廣；提前實現植物工廠、養殖工廠等現代化農業產業的生產模式。

（二）、對發展清潔能源的意義1、國家制定的新能源產業振興規劃正全力推進我國新能源和可再生能源的發展，減少二氧化碳排放，減緩全球氣候變化。在推動市場經濟條件下，這將進一步加快我國光伏發電產業和應用項目的建設。

2、在國內新能源產業的發展中，光伏產業是重中之重，無論在技術上還是在現在的發展程度上，都足以在國內新能源的進程中挑起大梁。而近期大面積爆發的電荒，更是將光伏產業推到能源發展的尖端。

3、在國內現有的新能源市場，核能、太陽能、風能、生物質能、氫能及海洋能等均出現了不同程度的增長，但就目前現有技術來說，太陽能光伏技術是發展較早也是最為成熟的新能源項目之一，是快速振興國內新能源市場的一大能源保障。

4、2009年9月26日，國務院發文將多晶硅列為產能過剩行業，并制定政策抑制各地的多晶硅投資熱潮，因此發展非晶硅太陽能產業是新能源發展的未來方向之一。

（三）、對發展清潔能源的意義1、利用光伏發電農業大棚模式既可提高清潔能源發電量（三萬畝土地可發100萬千瓦電；相當于五分之一的三峽電站的裝機容量）、又可以大面積的推廣及擴大太陽能發電的規模，增加新能源的供給量。

2、利用農業發電大棚既可以有效擴大白天生產用電的供給、又可以較好的平衡夜晚用電負荷降低對電網效益的造成的損失；因此具有在大中城市周邊大規模推廣的意義；同時還可以大幅度降低遠距離向大城市輸電的成本，既節約了金屬耗材又節約土地資源。

3、利用發電農業大棚既可提高綠色能源的產量及在能源供給中的比重、又可大面積消除火電污染，最終達到大面積替代火力發電，有效控制大氣污染的目的。

4、利用發電農業大棚既可提高中心城市的電力供應能力、又可在替換城市周邊火力發電降低城市大氣污染的同時還可以將原城市近郊的火力發電的土地轉變為城市建設用地。

5、利用光伏發電農業大棚既可以逐步替代多晶、單晶硅在太陽能發電的比重從而降低由于多晶硅、單晶硅生產過程中形成的高污染及高耗能；又可以實現推動非晶硅規模化應用而達到提高非晶硅生產技術及其轉化率、進一步降低非晶硅光伏發電大棚的生產成本。

（四）、對構建和諧社會發展的意義1、利用光伏發電農業大棚模式在把農民變成農業產業工人的同時，既縮小了工農差距、又可以規模化的在城市周邊安排農業人口就業、為解決城中村及城市近郊農民在城市建設過程中失去土地后的再就業提供了有效途徑從而促進城市建設的社會和諧發展。

2、由于利用光伏發電農業大棚可以有效縮小工農差距，從而也就有效縮小了城鄉差距，因此也可以為擴大城鄉人民的就業，為逐步消除我國城鄉的二元結構提供了有效路徑；同時也可為安排農村復轉軍人及農村留守老人繼續從事農業生產提供了較好的安排條件，從而有利于社會和諧建設。

3、把非晶硅光伏農業大棚按3萬畝為一個單位，設計成地方農業特色，集旅游參觀示范、清潔能源、立體農業種養殖的農業產業園，既可充分解決40-60歲農村留守人員的經濟收益、提高產業園綜合收益；又可實現農業生產方式向現代農業的轉變。

4、全國范圍根據地域特色不同，利用發電大棚既以發展有地方特色的種植、養殖基地，由于價值的提高和農產品區域種值的特色，從而可消化產業鏈的成本豐富了市場。又由于供應鏈半徑的縮小，市場信息的真實性大大提高，應用光伏農業大棚的工業化生產，達到了成本的最低化、市場的最大化。

5、以縣市級為生產半徑，以光伏大棚為基礎實行集約化的農業產業的規模化種植、養殖，可實現對生產過程的有效監督、管理既能保證食品的安全性和市場供應的穩定性；又能從而提高了社會的穩定性。

6、應該說光伏農業大棚的應用可以成為農業產業革命的方向：既提供清潔能源、又提供無公害蔬菜、農產品及養殖產品；同時對新農村建設、村鎮合并農業產業工業化、農民工人化、真正提高農民權益，縮小農民和工人收入差別有著較好的促進作用。

三、晶硅與非晶硅太陽電池比較

目前太陽能電池主要包括晶體硅電池和薄膜電池兩種，各自的特點決定了它們在不同應用中擁有不可替代的地位。但是，未來10年晶體硅太陽能電池所占份額盡管會因薄膜太陽能電池的發展等原因而下降，而薄膜電池能夠不斷提高轉換效率、降低制備薄膜電池所用設備價格，將成為太陽電池的發展主流。

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

全球光伏產業的迅猛發展，非晶硅太陽能電池市場前景看好，技術日臻成熟，光電轉換效率和穩定性不斷提高。集成型非晶硅太陽能電池的激光切割的使用有效面積達90%以上，目前大面積大量生產的薄膜太陽能電池的光電轉換效率為7%-8%。

基于晶體硅(單晶硅和多晶硅)的太陽能電池由于發展歷史較早且技術比較成熟，在裝機容量一直占據領先地位。盡管技術進步和市場擴大使其成本不斷下降，但由于材料和工藝的限制，晶體硅太陽能電池進一步降低成本的空間相當有限，很難達到成本1美元/瓦。非晶硅太陽能電池益發得到世界各國的重視。

非晶硅電池采用ECVD(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition——等離子增強型化學氣相沉積)方法使高純硅烷等氣體分解沉積而成的。此種制作工藝，可以在生產中連續在多個真空沉積室完成，以實現大批量生產。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，成本較低。在玻璃襯底上制備的非晶硅基太陽能電池的結構為：Glass/TCO/p-a-SiC：H/i-a-Si：H/n-a-Si：H/Al。