中秋假期间

月亮是朋友圈当之无愧的“顶流”

赏月之际

你脑海中有没有闪过这个奇妙的疑问

——月光，能不能发电？

答案不是“不能”

而是——

物理上能，但工程上远不够用

往下滑

带你解锁赏月时冒出的奇妙疑问

月光，是一份“二手太阳光”

月亮本身并不发光

它只是一位“太阳光反射员”

而且这位反射员并不称职

月球表面只把照到它的阳光

约12%反射回地球

剩下的全被月岩吸收了

正是这层

“先反射、再打折、再跨38万公里长途跋涉”的流程

让月光和太阳的能量天差地别

按地面光伏标准测试条件

正午太阳辐照度*约1000瓦/平方米

满月当空时

月光辐照度只有约0.002瓦/平方米

两者相差约50万倍

相应的满月条件下光子数量也极其稀少

*辐照度：单位面积接收到的辐射功率

光伏发电

靠的是“光生伏特效应”*

当光子能量大于硅的禁带宽度（约1.12电子伏特）

就能把能量传给光伏板里的电子

电子挣脱束缚，跑向负极

留下的“空穴”跑向正极

于是产生电压

月光和太阳光“同根同源”

我们算一笔账

取近红外光波长λ=750纳米

根据光子能量公式

可知

单光子能量=普朗克常数×光速/波长

=6.626×10−34焦耳·秒

×3×108米/秒÷750纳米

≈1.65电子伏特＞1.12电子伏特

*1电子伏特=1.602×10-19焦耳

所以

月光确实能触发光伏效应

但“能触发”和“能用”

是两码事

光子能量够了，可光子密度太低

单位时间入射到光伏板上的光子数量极少

有电压，没电流

输出功率趋近于零

连逆变器的门槛都摸不到

退一万步讲

就算满月下光伏板真的攒出了电压

它输出的也是直流电

要并入电网、走进千家万户

必须经过逆变器转换为220伏交流电

而逆变器有一道

“最低启动电压阈值”

电压达不到阈值，逆变器不工作

勉强达到阈值，电压又撑不住工作区间

就会反复启动、反复失败

我们拿一块常见的450瓦

60片串联晶硅组件算一笔账：

（此处可忽略计算过程，直接跳至结果）

已知单晶硅电池开路电压约0.683伏

常见微型逆变器最低启动电压约30伏

工作区间电压约33–58伏

假设开路时输出电流为0，理想因子n≈1

光生电流与暗饱和电流比值远大于1

代入开路电压0.683伏

热电压0.0257伏

根据太阳能电池单二极管模型计算可得

单电池开路电压约为

0.683+1×0.0257×ln(0.002/1000)

≈0.346伏

也就是说，在满月条件下

单片电池开路电压

从约0.683伏降到约0.346伏

串联晶硅组件开路电压约为

0.346×60

≈20.8伏＜30伏

连逆变器的门槛都没达到

更别说33伏起步的工作区间了

结果就是：

电压连“叫醒”逆变器都做不到

那月光发电

到底是不是“奢望”？

传统晶硅板对月光确实基本“无动于衷”

但光伏材料的边界

正在被一种叫钙钛矿的新材料重新试探

在江苏

钙钛矿“弱光发电”可行性已得到验证

钙钛矿对光子的高吸收率

缺陷高容忍度等优势

使其在弱光下仍能维持较高的

开路电压和填充因子

相比于普通晶硅板“多吃多干，没饭罢工”

钙钛矿更像是

“饭少也能慢慢干”

2025年2月，全球首条GW级钙钛矿光伏组件生产线在无锡投产

今年9月14日

江苏省发改委、省科技厅、省工信厅

等六部门联合印发

《江苏省推进钙钛矿光伏电池试点应用实施方案》

为“钙钛矿光伏+”多场景应用

给予政策支持

能源的边界，正在被重新定义

其实，月亮不止一种发电方式

说到这儿你可能有点泄气：

合着这一轮明月

除了好看就啥也不剩了？

并不是

月光给光伏的那笔账确实小得可怜

但月亮还有另一项手艺——

它在用引力“拽”海水

这股力气

人类已经把它变成千瓦级、甚至十万千瓦级的电流

送进了电网

这就是潮汐发电

月球引力牵引海水使得海面周期性涨落

潮汐电站利用规律性涨落

推动水轮机带动发电机发电

这绝不是纸上谈兵

中国最大、世界第四的潮汐电站

——江厦潮汐试验电站

就位于浙江温岭

它装机容量4.1兆瓦

所在海域平均潮差5.08米

采用单库双向运行方式

是潮汐发电的教科书案例

江厦潮汐试验电站

月亮给人类两笔电账

一笔是仍在探索的“微瓦级”月光光伏

另一笔是已实际落地的“兆瓦级”潮汐发电

同一轮明月，能量形式天差地别

从“追着太阳跑”到“连月光都不放过”

光伏技术的进化方向其实一直没变

不是等最好的光

而是学会用好每一种光

当然，真要保障中秋万家灯火

靠的仍是成熟的光伏、储能和电网调度

月光光伏

今天还只是技术边界上的一小步

校对：张静超；