电影中的太阳能发电技术

随着太阳能发电越来越多的出现在人们的生活中，许多电影的背景、场景或道具中也出现了太阳能发电技术。比如1974年出品的007系列《金枪人》，故事背景即为“为了取得可将太阳能95%转化的高效率太阳能转化器，007奉命去追回转换器”，彼时正值第一次石油危机，太阳能作为极具潜力的发电技术，开始受到人们的关注。无独有偶，带领许多人走入美剧的《越狱》最终众人追逐的竟也是高转化效率的太阳能技术。不过下面为大家介绍的，则是在剧中出现了太阳能发电场景的电影。

1、环形使者

未来，2044年。时间旅行从被发明的一开始就属于非法，只有当黑帮组织想清理某个特定对象、又不愿意在此世界留下任何痕迹时，才会出动“环形使者”。他们专门负责处决那些被时间传送回彼世界的目标。之所以称为“环形使者”，因为他们最终必须杀死未来的自己——这样才不会给未来主顾留下任何的麻烦。这个过程被称为“封环”。杀手乔(约瑟夫·高登-莱维特Joseph Gordon-Levitt饰)是最年轻的环形使者，弹无虚发，然而当他想处决来自未来的自己(布鲁斯·威利斯Bruce Willis饰)时，却遭到激烈反抗而失手。老年乔希望杀死未来封环计划中的关键人物——唤雨师，从而改变妻子(许晴饰)的命运;青年乔在追杀过程中遇到了农场单亲妈妈莎拉(艾米莉·布朗特Emily Blunt饰)，意外的成为了一对母子的保护人。两个版本的乔在这场改变未来(和现在)的豪赌中各出奇谋，上演了自我的巅峰对决……

为了营造出一个科幻电影中的未来感，《环形使者》中出现了许多太阳能电池板，有在车上的，有在农场建筑上的。

2、安德的游戏

并不遥远的未来，来自外星系的异星蜓入侵地球，造成超过一千万人死亡。危难时刻，勇敢的队长瑞克汉姆阻挡了侵略者扩张的步伐。利用这有限宝贵的时间，地球人致力寻找具有极高天赋的少年加以训练培养，以期他们能够成为挫败外星入侵者的领袖人物。身形瘦小、神色忧郁但目光无比坚定的安德·维京(阿沙·巴特菲尔德Asa Butterfield饰)正是这群少年中的一员，他也是国际舰队寄予厚望并重点培养的对象。经过数轮严苛的考评，安德的潜质得到战斗学校的指挥官格拉夫上校(哈里森·福特Harrison Ford饰)的肯定，他被上校带到了位于轨道空间站上的战斗学校，在全封闭的环境下，未来的英雄迎来新一轮的磨练……

本片根据美国科幻小说作家奥森·斯科特·卡德(Orson Scott Card)的原作改编。

上图中是安德进入BattleSchool的发射场，发射场四周环绕的就是一个光伏发电阵列。当然由于遮挡和地形因素，地面安装光伏电站一般不会安装在山谷地带。此外，受晶硅组件温度系数影响，组件在低温下会有更高的输出。这也许是电影中这一电站选择高海拔地点的原因吧。

3、撒哈拉奇兵

一枚金币让探险家德克(马修·麦康纳Matthew McConaughey饰)兴趣盎然，因为金币与某个宝藏传说有着千丝万缕的联系。而德克是个极喜冒险、一刻也停不下来的人，他在非洲尼罗河一带展开了一段曲折的探险之旅，关于这枚金币的秘密层层剥开。更为关键的是，他还发现了一个足以危害人类毁灭地球的大危机——非洲一个独裁政权和当地富豪勾结，把核原料大量倾倒在海洋中。当地的人民已经深受其害，神志癫狂，如果不及时出手，危难将会迅速扩大。

德克和女科学家伊娃(佩内洛普·克鲁兹Penélope Cruz饰)，共同展开了一场正义的斗争。他们要面对恶势力和艰险的自然环境，一路险相横生。

电影中出现的是一个大规模的塔式聚光光热电站。与光伏发电不同，光能首先转化为热能，加热工质推动热机发电。几年前，在大规模太阳能发电领域光热和光伏还曾经并驾齐驱，同庭抗礼。但随着光伏技术价格的大幅下降，当年美国部分计划中的大型光热项目都改为光伏技术。在我国，中科院电工研究所延庆八达岭塔式太阳能聚光光热发电实验电站据称是亚洲第一座塔式太阳能热发电站。

4、地心引力

深邃浩瀚的外层空间，蔚蓝的地球与深不见底、漆黑一片的宇宙形成鲜明对比。一台隶属美国的空间站，数名宇航人员正进行太空漫步，对所属卫星做着例行检查。初上太空的瑞安·斯通博士(桑德拉·布洛克Sandra Bullock饰)在经验丰富的宇航员麦特·科沃斯基(乔治·克鲁尼George Clooney饰)的协助下，有条不紊地检查每一个部件。此次是科沃斯基退休前的最后一次飞行，他幽默风趣地活跃着团队的氛围。就在此时，休士顿总部传来骇人消息，不久前行将废弃俄罗斯卫星被导弹击毁，碎片以超过子弹的速度在地球轨道上散开，并意外击中其他卫星，引起连锁反应制造了新的碎片。

瑞安一行遭到碎片重创，有的同伴不幸身亡，而她和科沃斯基失去控制坠入宇宙深处。幸存的二人不得不彼此信赖，拼尽全力朝向故土前进……

国际空间站ISS上总共装有面积达27000平方英尺(约2500平方米)的太阳能电池。其中美国提供110kW，俄罗斯提供20kW。虽然近年来多结电池已经有了长足的发展，但国际空间站采用的仍是硅基电池，效率约14.2%。相比之下，飞往火星的勇气号和机遇号则采用了波音Spectrolab的三结电池，在火星上的平均效率，非聚光条件下可以达到26%到28%。

5、机器人总动员

公元2700年，人类文明高度发展，却因污染和生活垃圾大量增加使得地球不再适于人类居住。地球人被迫乘坐飞船离开故乡，进行一次漫长无边的宇宙之旅。临行前他们委托Buynlarge的公司对地球垃圾进行清理，该公司开发了名为WALL-E(Waste Allocation Load Lifters–Earth地球废品分装员)的机器人担当此重任。

这些机器人按照程序日复一日、年复一年辛勤工作，但随着时间的流逝和恶劣环境的侵蚀，WALL-E们接连损坏、停止运动。最后只有一个仍在进行这项似乎永无止境的工作。经历了漫长的岁月，它开始拥有了自己的意识。它喜欢将收集来的宝贝小心翼翼藏起，喜欢收工后看看几百年前的歌舞片，此外还有一只蟑螂朋友作伴。直到有一天，一艘来自宇宙的飞船打破了它一成不变的生活……

本片荣获2009年第81届奥斯卡最佳动画长片奖。

影片中，WALL-E来带自己工作间的屋顶，展开折叠式的太阳能电池板为自己充电，虽然我们猜测不出2700年太阳能电池技术已经进化到了第几代，但从上面的截图来看，还是以圆形晶片为衬底的。这种折叠形式的便携野外充电用的组件也已经有实际产品出现在我们的生活中了。

而现实生活中，与WALL-E最相似的要数美国的火星探测机器人勇气号和机遇号了，这两个火星机器人于2004年登录火星，上面搭载了三结GaInP/GaAs/Ge太阳能电池，在任务开始时，电池效率为27.5%。

6、高达00

公元2307年，地球的化石燃料枯竭了。经过将近半个世纪的建设后，建成了全长5万千米、以3条轨道升降机为中心的太阳能发电系统。为了建造出这个能制造半永久能量的巨大建筑物，世界形成了3个巨大的国家联盟：unio，“人类革新联盟”和AEU。由于轨道升降机过于巨大，防卫变成了十分困难的任务。但各国军队依然为了自己的威信与繁荣进行着大规模的zero-sumgame(任何一方都得不到好处的竞争)。这样的世界，要为其花上句号的组织出现了——拥有机动战士高达的“天人”私人武装组织。他们为了消除世界的纷争，展开了超越民族、国家、宗教的作战行动。高达驾驶员刹那˙F˙清英决心改变这个世界。

高达00中出现了将轨道电梯和空间太阳能发电结合起来的轨道环设计。空间太阳能发电早在上世纪70年代就有人提出，相比地面安装的太阳能系统，空间太阳能的优势主要分为两点，第一是空间中太阳能光谱为AM0，没有经过大气层的散射和吸收，能量高于地面平均的光谱AM1.5;其次，通过合适的轨道设计，可以让太阳能发电卫星或空间站始终处在面向太阳的位置，避免进入地球的阴影中，从而时间全时段发电。然而同样的，空间太阳能发电的挑战也是明显的，除去成本的考量，如何将发出的电能发送回地面就是一个巨大的难题。高达00中的轨道电梯同时也作为发电传回地面的载体。

7、超验骇客

近未来，天才科学家威尔·卡斯特(约翰尼·德普Johnny Depp饰)开发出最接近人类的人工智能机器人“品(Pin)”，他在收获来自科学界的美誉同时，也遭到无数反对者的诟病与抨击。在某次会议之后，威尔遭到激进组织成员的枪击，虽然当时侥幸逃生，但涂抹了放射性物质的子弹还是慢慢销蚀了威尔的生命。威尔的妻子兼研究伙伴伊芙琳(丽贝卡·豪尔Rebecca Hall饰)自然痛不欲生，但她却和丈夫的好友马克斯(保罗·贝坦尼Paul Bettany饰)设法，将威尔的意识数据化上传到智能电脑中。奇妙而幸运的是，威尔成功在虚拟世界中复生。

他的天才头脑和先进科技完美融合，只是没人能够想到，这种局面对人类来说究竟是幸运还是灾难……

8、追赶太阳

珊德拉是个刚到夏威夷一所高中教书的英文老师，却被校方派去当“放牛班”的科学老师。在其他老师的眼里，这群当地的青少年简直就是“牛魔王”，完全无法被教育。因此，对他们都采取放任的政策。珊德拉无视于孩子们的缺点，努力和他们成为朋友，并要求他们每人去完成一个科学实验。孩子们自由惯了，没人真正把珊德拉的话当回事。结果，缺交报告的同学们都被老师要求去看科学展，以便从中吸取灵感。

展览中，有设计天赋的男孩丹尼尔被一部太阳能车所吸引，跃跃欲试。但他们一行人却遭参展的优等生奚落，引发他们“雪耻”的动机。他们决定组织一个八人研发小组，设计一部特别的太阳能车。来赢得岛内即将举行的赛车比赛，洗刷被视为“废物”的耻辱，甚至挑战远在澳洲举行的越野比赛。在面对尊严、经费、个性、强劲的对手等接踵而来的挑战，这群不敢对人生怀有梦想的孩子，在老师珊德拉的协助下，为自己的梦想努力着。

但离比赛的时间只有几个星期，造出一辆性能优异的太阳能车并非易事。孩子们不断遭到来自家长和对手的打击，连体育老师马克也不相信这群土著的“罗罗”能够成就什么大事。太阳能车几次试验，都以失败告终。孩子们心灰意冷，几近放弃。关键时刻，丹尼尔从甲壳虫身上获得灵感，设计出新的太阳能车，并收到很好的效果。在当地的太阳能比赛中，丹尼尔等人终于赢得了比赛，获得了去澳大利亚参加决赛的机会。

结束语

虽然现在太阳能发电的场景还更多的出现在科幻题材的电影中，但其已经走出了图纸和想象，这些科幻的场景都有现实依据和借鉴。相信随着太阳能发电的推广和普及，以后会有越来越多的太阳能系统出现在人们的生活中，影视作品中，作为一般的场景出现，而不再是渲染未来感的背景或元素。