現在的人造光伏是否已經超越植物的太陽能利用率？

02-28

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big history里這集講人類對馬的生物能利用加速了人類演化，馬對植物只能利用1/10，浪費9/10。植物對太陽能只能利用1/10，浪費9/10。而光伏對太陽能利用率早已超過14/100！是否可以理解為人類又掌控一種進化的動力？

光伏目前沒有達到

準確點講是商業化的產品沒有達到，商業化應用的高效單晶最高轉換效率21%左右，多晶最高18%左右。

至於薄膜，商業化應用的轉化效率大約在13%左右，實驗室數據可以到26%，航天上應用的可以到30%以上，但是沒有實現商業化應用

而綠色植物如 @呂小蒙所言其能量利用效率大約在26%左右。

所以光伏還是無法與植物相比。

光伏做為能源的一種利用手段，確實有相當的進步，可以暢想在未來，假如材料科學獲得突破，轉換效率35%以上乃至更高的的商業化材料出現，那麼人類對於能源的利用方式必將發生翻天覆地的變化。

我在研究的反射式聚光光伏，電池本身的效率已經可以有41%以上了，做出系統來也能有25%左右的效率，這還是發電的效率，其他的能量可以被以熱能形式利用，綜合利用率可以達到60%~70%，這明顯高過植物了，植物在光合作用過程中效率還不錯，記得大約是33%，但條件比較苛刻，難以穩定，加上植物難以全面積覆蓋，難免有大量漏光部分，總體植物利用太陽能的效率是很低的了，不過植物很廉價，還是現在利用太陽能的主流。

我提出搞沼光互補種養結合，以沼氣發電彌補太陽能發電無光照時的不足，以太陽能的熱量提高沼氣池溫度，使沼氣池產氣量大幅度提升，在太陽能周邊種草養牲畜，以牲畜糞便和廚餘垃圾等作為沼氣池的原料，這樣便可以建立高效的清潔能源循環體系，提供穩定的電力。沼氣略為處理便可達到天然氣的標準，以天然氣驅動汽車是已經實現了的，這樣大家可以把汽油車改為天然氣車，大體的生活都不會受到影響。

通過這樣的循環，我們可以把礦物能源作為化工原料來使用，這樣利用石油，更科學合理，能產生更大價值。

光合作用過程中，每分解一個水分子，釋放一個O2分子，需轉移4個電子，而每個電子的轉移要通過兩個受激發的色素系統（光系統）接力進行，因而理論上量子需要量不會小於8。對光合有效輻射（波長範圍大約為380～720納米）來說，量子效率（或量子需要量）的數值受波長的影響不大，因而便於不同顏色光下測定的數值的比較。但按能量計算時，則由於每一光量子的能量與波長成反比，1摩爾短波光所含能量比1摩爾長波光多，而同化1摩爾CO2所需的摩爾數卻相同，能量轉化效率就比長波光低。例如每個摩爾的波長為680納米的紅光和波長為420納米的紫光分別含能180千焦耳和297千焦耳，10摩爾則分別含1800千焦耳和 2 970千焦耳，卻都形成含熱量 468.9千焦耳的 1摩爾碳水化合物（CH2O），所以其能量利用率分別為26%和16%。白光包括從380～720納米的各種波長的光量子，其能量利用率約為 20%，這是葉綠素所吸收的光量子的理論最高能量利用率。

必須澄清一件事

其他回答中有提到植物利用率在1%左右

請各位理解

這個1%是人類可以從植物中獲取的太陽能轉化為糖類、脂肪及蛋白質所含總能量，而不是綠色植物本身通過光合作用固定的總能量。

綠色植物通過光合作用，包括轉化為自身生長所需能量以及為後代（種子）保留的發芽、生長所需能量兩部分。

而人類可以利用的，除了人類可食用的綠色蔬菜之外，例如水稻、小麥、玉米等糧食作物，確實只有不到1%的固化能量可供儲存。

植物轉化率在1%左右，早已經超過了