可再生能源取代化石能源是公認的能源轉型方向；而施正榮、朱共山提出的“硅基能源將取代碳基能源”這一觀點，存在爭議。

硅基能源是一個新詞，尚無準確公認的定義。廣義來說，它是指以硅為原材料（介質）產生的能源產品，與煤炭、石油、天然氣等富含碳元素的能源產品相對應。狹義來說，硅基能源主要是指以晶硅電池為主的光伏發電。

在近日舉行的第十五屆（2021）SNEC全球光伏大會上，大會執行主席、協鑫集團董事長朱共山表示，“碳中和”正在催生一場硅基能源取代碳基能源的清潔能源替代革命。能源轉型的實質，是以硅能源為代表的清潔能源，替代傳統的碳能源。

朱共山提出上述觀點的論據是：與煤炭、石油、天然氣等碳基能源日漸枯竭相比，硅基能源的有效利用才剛剛開始。硅是除了氧氣之外，地殼表層最為常見的元素，廣泛存在于巖石甚至是普通的沙粒之中，而且硅的性能穩定，提純技術成熟，可作為光伏和半導體產業的火車頭，成為未來能源的主力軍。

在朱共山發表上述論述前，澳大利亞國家科學和工程技術院院士、上海電力大學教授、原無錫尚德董事長施正榮已提出過類似觀點。在此次大會上，施正榮再次稱，以化石能源為代表的碳基能源將轉向以光伏為代表的硅基能源。

施正榮表示，光伏發電所用的晶體硅技術經過了20多年的發展，技術、人才、設備、供應鏈、資本、市場方面已形成非常完整的體系，未來是硅基能源的時代。同時，光伏制氫將開拓高效清潔智能的能源發展新路徑，光伏與儲能的結合是未來智能城市特征之一。只要將硅基能源與儲能技術、綠色建筑和物流交通等相結合，便可使電力像Wi-Fi一樣免費且便利。

硅基能源的源泉是太陽，太陽能自然取之不竭。從硅元素的特點上來看，硅基能源的確大有可為。硅在地球中的含量僅次于氧，排行第二。硅不僅廉價易得，還具有良好的導電功能，是各種半導體中應用最廣的一種。硅元素提純技術成熟，制作成本低，如今硅的提純度可以達到99.999999999%。

從光伏產業的歷史來看，基于硅材料的光伏電池并不是唯一選擇。光伏電池能量轉換的原理是光生伏特效應，它是指半導體在受到光照射時產生電動勢的現象。1839年，法國科學家Alexandre Edmond Becqurel發現，光照能使半導體材料的不同部位之間產生電位差，若用導線將不同部位連接起來，則有電流輸出。這種現象后被稱為光生伏特效應。

最早的光伏電池是科學家們在19世紀末發明的固態硒電池，當時的光電轉換效率僅有1%。美國貝爾實驗室D.M.Chapin，C.S.Fuller和G.L.Pearson等人在1954年研制出了第一個無機單晶太陽能電池，其光電轉化效率為6%。此為現代硅基光伏電池時代的開始。

也是在1954年，在玻璃上沉積硫化鎘薄膜制成的第一塊薄膜太陽能電池誕生了。在那之后，科學家們還研制了砷化鎵（GaAs）、砷鋁化鎵（GaAlAs）、碲化鎘（CdTe），以及基于硅材料的其他多種薄膜太陽能電池。

施正榮在預言硅基能源時代將來臨之前，曾潛心研究薄膜太陽能電池。施正榮于1991年在澳大利亞新南威爾士大學獲得博士學位，其博士論文以多晶硅薄膜太陽電池技術為主題。

在半個多世紀的時間里，薄膜太陽能電池和硅基光伏電池各有發展，沒有哪種技術路線完全勝出。直到最近兩三年，以高純度硅材料作為主要原材料的晶體硅太陽能電池，成為了當前唯一的主流光伏電池，量產單晶硅電池最高轉換效率在22—23%之間。

德國弗勞恩霍夫太陽能系統研究所(Fraunhofer ISE)所長Eicke R.Weber教授在此次SNEC全球光伏大會上表示，基于硅材料的電池現在占到了光伏電池總產量的95%以上。硅基光伏電池的技術仍在不斷發展和進步，預計將會實現30%的轉換效率。

半導體材料專家、中國科學院院士楊德仁給出的數據是：基于硅材料的光伏電池已占到光伏電池市場的97.5%。楊德仁在此次SNEC全球光伏大會上說，目前的硅基光伏電池與其1956年誕生之初的技術沒有根本區別，這是太陽能電池最簡單的模型。對于施正榮提出的硅基能源概念，楊德仁未置可否。

在利用太陽生產能源的領域，并不僅存在光伏一種技術路線，還包括光熱發電技術。光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應將太陽能直接轉變為電能；光熱發電是將太陽能先轉換為熱能，再將熱能轉換為機械能，最終轉換為電能。

光熱發電的核心材料（介質）幾乎與硅材料無關。無論是在中國還是全球，光熱發電的產業成熟度遠落后于光伏，但并沒有被拋棄。

光熱發電項目能夠借助儲熱系統存儲熱能，提高系統發電的穩定性和可靠性，其電力輸出穩定，具有調峰調頻能力，對電力系統更友好。光熱發電主要有槽式、塔式、碟式（盤式）、菲涅爾式四種系統。

在五、六年前，光熱和光伏還處于同場競技的狀態。2014年9月國際能源署發布的太陽能發電路線圖認為，到2050年，光伏、光熱發電將占全球發電總量的16%及11%。

美國和歐洲的光熱技術在全球領先。中國在扶持光伏產業的同時，也在補貼推動光熱技術的發展。2016年9月，國家能源局啟動首批20個光熱發電示范項目建設，總計裝機容量近135萬千瓦。這20個示范項目中包含9個塔式，7個槽式和4個菲涅爾式系統。

如今，光熱由于技術不成熟、成本居高不下等原因，被光伏產業遠遠拋在了后面。中國《太陽能發展“十三五”規劃》的目標是，到2020年底光熱發電裝機容量達到5000兆瓦。截至目前，中國僅建成光熱發電項目520兆瓦，但已位居全球第四位。據光熱發電媒體CSPPLAZA統計，2019年全球光熱發電建成總裝機容量6451兆瓦，同比增長6.29%。

光伏在全球的發展都處于快速增長的態勢。據國際能源署統計，截止2020年底，全球累計光伏裝機760.4GW。有20個國家的新增光伏容量超過了1GW。其中中國、歐盟和美國分別以48.2GW、19.6GW和19.2GW位列全球前三。

盡管發展緩慢，但中國等諸多國家仍在推動光熱的發展。國家能源局新能源和可再生能源司新能源處處長邢翼騰今年5月公開表示，在“十四五”期間將繼續支持在青海、新疆、甘肅、內蒙古等資源優質區域，建設一定規模的光熱發電項目，發揮光熱發電的調節作用和系統支撐能力，保障光熱發電產業能夠接續發展。

因此，從整個太陽能產業來說，硅基光伏仍不能說已沒有對手。在太陽能發電行業之外，風電、生物質能等其他可再生能源也具有較大的發展潛力，硅基能源并不會成為接替化石能源的唯一主力軍。

“我不支持某類可再生能源將一家獨大的觀點。”國家應對氣候變化戰略研究和國際合作中心首任主任、中國能源研究會常務理事李俊峰李俊峰對《財經》記者說，能源革命的兩大支柱是提高能效和發展可再生能源，未來的能源產業也不會是僅發展可再生能源。

不過，光伏產業的大多數人士都認為，光伏將超越風電等其他可再生能源，成為接替化石能源的第一主力。硅料龍頭企業通威集團董事局主席劉漢元在此次全球光伏大會上表示，光伏發電資源充足，轉換效率相對最高，將會占據未來可再生能源來源的60%-70%，甚至更高；風力發電占據20%左右；剩余的10%，由水電、生物質發電和核電等發電方式組成。